Von all den Kritiken von Elektrofahrzeugen, wahrscheinlich die am häufigsten zu hören ist, dass ihre Batterien wieder aufladen zu lange dauern – schließlich würde begrenzten Bereich nicht so eine große Sache werden, wenn die Fahrzeuge bis entsaftet werden könnte, während heraus und ungefähr in nur wenige Minuten. Nun, während niemand etwas vielversprechend, haben neue Batterien an der University of Illinois, Urbana-Champaign entwickelt tatsächlich schauen, wie sie einen Schritt sehr viel sein könnte in die richtige Richtung. Sie sollen alle Vorteile von Kondensatoren und Batterien bieten in einem Gerät.
“Dieses System haben wir gibt Ihnen Kondensator-ähnliche Leistung mit Batterie-wie Energie”, sagte U Illinois Paul Braun, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen. “Die meisten Kondensatoren speichern nur wenig Energie. Sie können es sehr schnell loslassen, aber sie können nicht viel zu halten. Die meisten Batterien speichern eine ziemlich große Menge Energie, aber sie können nicht liefern oder zu empfangen Energie schnell. Dies gilt beides.”
Die Geschwindigkeit, mit herkömmlichen Batterien sind in der Lage, Laden oder Entladen kann dramatisch, indem Sie die Form ihrer aktiven Materials zu einem dünnen Film erhöht werden, aber solche Filme haben in der Regel nicht über die Lautstärke in der Lage sein eine erhebliche Menge an Energie zu speichern. Im Falle von Braun Batterien, hat jedoch die dünne Folie in eine dreidimensionale Struktur gebildet, wodurch sich die Speicherkapazität.
Batterien mit dem 3D-Film ausgestattet haben nachgewiesen, dass sie normalerweise arbeiten in elektrischen Geräten, während in der Lage zu laden und entladen 10 bis 100 mal schneller als ihre konventionellen Pendants.
Um das dreidimensionale Dünnschicht die Forscher eine Oberfläche mit Nano-Kugeln, die sich selbst in eine gitterartige Anordnung montiert beschichtet. Die Räume zwischen und um die Kugeln wurden dann mit Metall, nach dem die Kugeln geschmolzen oder aufgelöst wurden entfernt beschichtet, wodurch das Metall als Rahmen der leeren Poren. Elektropolieren wurde dann verwendet, um zu vergrößern die Poren öffnen und die Rahmenbedingungen, nach denen sie mit einer Schicht aus dem aktiven Material beschichtet wurde – sowohl Lithium-Ionen-und Nickel-Metallhydrid-Batterien erstellt wurden.
Das System nutzt Prozesse bereits in großem Maßstab eingesetzt, so wäre es angeblich einfach zu skalieren. Es könnte auch mit jeder Art von Batterie, nicht nur Li-Ion-und NiMH verwendet werden.
Die Implikationen für Elektrofahrzeuge sind besonders spannend. “Wenn Sie die Fähigkeit, schnell berechnen, anstatt Stunden, um das Fahrzeug, das Sie möglicherweise haben könnte, dass Fahrzeuge in ähnlichen Zeiten wie notwendig, um ein Auto mit Benzin tanken würde Ladung Ladung hatte”, sagte Braun. “Wenn Sie fünf Minuten kostenlos Fähigkeit hätten, würden Sie davon halten die gleiche Weise wie ein Verbrennungsmotor. Sie würden nur hochziehen zu einer Ladestation und füllen.”
Braun und sein Team glauben, dass die Technologie nicht nur für die Herstellung könnte Elektroautos mehr lebensfähig verwendet werden, sondern auch dafür, dass Handys oder Laptops zu können laden in Sekunden oder Minuten. Es könnte auch in High-Power-Laser oder Defibrillatoren, die nicht benötigt werden, zum Aufwärmen vor oder zwischen den Impulsen führen.