10. September 2024

Skoltech hat leistungsstarke Kaliumbatterien entwickelt, die in 10 Sekunden aufgeladen werden

Skoltech hat leistungsstarke Kaliumbatterien entwickelt, die in 10 Sekunden aufgeladen werden

Wissenschaftler haben Kaliumbatterien auf der Basis organischer Materialien entwickelt, die eine rekordverdächtige Stabilität, Kapazität und Leistung aufweisen und in der Lage sind, sich in Sekundenschnelle vollständig aufzuladen und zu entladen.

Derzeit weit verbreitethabe Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund der rasanten Entwicklung der Elektrotechnik und des Elektrotransports sowie der begrenzten Reserven an Li und Übergangsmetallen wird es jedoch in den nächsten 10 Jahren zu einem gravierenden Rohstoffmangel für deren Herstellung kommen. Deshalb Wissenschaftler auf der ganzen Welt Sie suchen nach wirksamen Alternativen aus häufigeren Elementen wie Kalium, Natrium und Eisen.

Forscher haben in dieser Richtung Erfolge erzielt.von Skoltech, die zusammen mit Kollegen vom Institut für chemisch-physikalische Probleme der Russischen Akademie der Wissenschaften und der Ural-Universität ultraschnelle Kaliumbatterien auf Basis organischer Polymere mit hoher Kapazität entwickelt haben.

Dazu verwendeten sie eine Anode aus einer niedrigschmelzenden Kalium-Natrium-Legierung (Schmelzpunkt -12,7 °C), die auf Kohlepapier abgeschieden wurde, und organische Hochspannungskathoden aus redoxaktiven Polymeren. Die resultierenden Batterieproben können in weniger als 10 Sekunden vollständig geladen/entladen werden. 

Gleichzeitig zeigte eine der Polymerkathoden eine Rekordenergieintensität, und die zweite zeigte Stabilität:  Der Kapazitätsverlust betrug nach 10 Tausend Tonnen nur noch 11 %.Batterien, die auf beiden Materialien basieren, wiesen ebenfalls hohe Leistungswerte von bis zu 100 kW/kg auf, wasSuperkondensator-Niveau.

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