Uppladdningsbara litiumbatterier har varit en viktig del av den portabla revolutionen när det gäller mobiltelefoner, laptops och surfplattor och nya generationer av litiumbatterier utvecklas för elbilar och för att lagra energi från vindkraft och solenergi.
Nu har två forskningsgrupper, under ledning av professor Saiful Islam vid University of Bath i Storbritannien och professor Reza Shahbazian-Yassar vid University of Illinois i USA, kommit fram till viktiga insikter som kan hjälpa till att förbättra prestandan hos litiumbatterier.
Att lagra elektrisk energi på ett snabbare sätt är viktigt för framtida tillämpningar.
Det upptäcktes nyligen att stora metalljoner som kalium kan göra batterier bättre, men det var oklart varför. Saiful Islams och Reza Shahbazian-Yassars forskningsgrupper använde därför en kombination av strukturella experiment och datorsimuleringar för att för första gången reda ut varför det har en starkt positiv effekt på batteriprestandan att tillsätta kaliumjoner i tunnelliknande strukturer av billig manganoxid. De upptäckte på så vis att de positivt laddade jonerna ökade den hastighet med vilken litium rör sig i tunnelstrukturerna, vilket är avgörande för att förbättra uppladdningen av batterier.
- Att förstå dessa processer är viktigt för den framtida designen och utvecklingen av batterimaterial och skulle kunna leda till mer snabbladdade batterier som kommer att gynna både konsumenterna och industrin, säger Saiful Islam.
