Materiał, nazwany "nanostożkiem" z uwagi na podobieństwo do stożka lodów pozwala na bardzo szybkie ładowanie i rozładowanie baterii. Przy takim poziomie przepływu energii konwencjonalne elektrody stosowane w dzisiejszych bateriach litowo-jonowych szybko by uległy zniszczeniu.
Zespół kierowany przez prof. Nikhila Koratkara pokazał, że elektroda mająca kształt stożka z nanokrzemu, na którym znajduje się zwieńczenie z nanoaluminium, z rdzeniem z nanoprętu węglowego, jest w stanie bardzo szybko wchłaniać i uwalniać jony litu - co jest podstawą procesu ładowania i rozładowania energii elektrycznej z baterii. Tradycyjne elektrody w wyniku naprężeń powodowanych przez szybkie wchłanianie i ujawnianie jonów pękają i niszczą się, nanostożki przenoszą naprężenia z prętów węglowych na aluminium a z niego na krzem. Nanoelektrody pozwoliły na 40 do 60 razy szybsze ładowanie baterii w porównaniu do konwencjonalnych elektrod, przy zachowaniu takiej samej pojemności baterii. Cytując prof. Koratkara:
Naładowanie laptopa lub komórki w kilka minut a nie w godzinę wydaje mi się być niezłą perspektywą. Dzięki zastosowaniu naszych nanostożków jako architektury anod w bateriach litowo-jonowych jest to całkiem realna perspektywa. Co więce, potencjalnie technologię tę można będzie rozwinąć również tak, aby spełniała wysokie zapotrzebowania stawiane przez baterie w samochodach elektrycznych.
Głównym ograniczeniem nowej struktury, jest dość niska masa własna elektrody. W związku z tym następne badania zespołu skupią się na uzyskiwaniu dłuższych stożków o większej masie, lub na znalezieniu metody nakładania bezpośrednio na siebie wielu warstw nanostożków. Inną możliwością jest tworzenie nanostożków na dużych, elastycznych podkładach, które będzie można dopasować do kształtów karoserii samochodu.
[na podstawie Science Daily , IEEE Spectrum ]
Leszek Karlik
