Inženjeri Cornell Engineeringa izradili su novu litijevu bateriju koja se može napuniti za manje od pet minuta, brže od bilo koje slične baterije na tržištu, uz zadržavanje stabilnih performansi tijekom produljenih ciklusa punjenja i pražnjenja. 

Damköhlerov broj

"Strepnja zbog dometa veća je prepreka elektrifikacije transporta od cijene vozila i stvarne sposobnosti baterija", kažu istraživači koji su taj pokušali odagnati korištenjem novog dizajna elektroda. Možete li napuniti EV bateriju za pet minuta, onda ona ne mora biti tako velika, obrazlažu oni svoj princip u predstavljenog u časopisu Joule.

Prednost je litij-ionskih baterija da su lagane i relativno energetski učinkovite, a njihov je nedostatak to što su potrebni sati da se napune i što ne mogu podnijeti velike strujne udare. Kako bi poboljšali performance baterija, na Cornellu su se usredotočili na kinetiku elektrokemijskih reakcija, koristeći se pritom konceptom kemijskog inženjeringa nazvanim "Damköhlerov broj". Riječ je o mjeri brzine kojom se kemijske reakcije odvijaju u odnosu na brzinu kojom se materijal transportira do mjesta reakcije.

Ključne karakteristike

Tragajući za materijalom za baterije s brzim punjenjem, na Cornellu su odlučili ispitati mogućnosti indija, mekanog metala koji se koristi za izradu premaza od indij-kositar oksida (ITO) za zaslone osjetljive na dodir i solarne panele te kao zamjena za olovo u niskotemperaturnom lemu.

Na Cronellu su indij, kažu, iskoristili za izradu anoda zbog njegove kombinacije brze difuzije i kinetike spore površinske reakcije, ključne je za brzo punjenje i dugotrajnu pohranu.

Kemijsko modeliranje

Ova bi tehnologija, uparena s bežičnim indukcijskim punjenjem na cestama, možda mogla smanjiti veličinu, ali i cijenu baterija, a time i samih električnih automobila, nadaju se istraživači. 

Indij je težak i ima ga u ograničenim količinama, priznaju istraživači koji ipak ne odustaju od osnovne ideje, novog dizajna elektrode. A zamjena za indij mogla bi se, predlažu, pronaći kemijskim modeliranjem uz pomoć računala, korištenjem generativnih AI alata koji će pronaći lakše materijale koji mogu postići iste intrinzično niske Damköhlerove brojeve.