Onderzoekers van de University of California San Diego hebben een ongeordend rotszout gebruikt als nieuw anodemateriaal dat minuten nodig heeft om lithium-ion batterijen veilig op te laden. Deze batterijen “kunnen reversibel twee lithiumionen cyclen bij een gemiddelde spanning van ongeveer 0,6 volt ten opzichte van een Li/Li-referentie-elektrode,” meldde Electronics Weekly.

Het zout is Li3V2O5  is een ongeordend rotszout dat het potentiaal verhoogt in vergelijking met grafiet. Het gebruik van de juiste laadregeling verlaagt de kans op lithiummetaalplating, “wat een belangrijk veiligheidsrisico verlicht (kortsluiting gerelateerd aan Li-dendrietgroei),” werd opgemerkt.

Dit ongeordende rotszout doorstaat meer dan 1.000 laad-ontlaadcycli met verwaarloosbaar capaciteitsverval en levert meer dan 40% van zijn capaciteit in 20 seconden.

“We schrijven de lage spanning en het hoge vermogen van ongeordend rotszout Li3V2O5 toe aan een herverdelend lithium-intercalatiemechanisme met lage energiebarrières, aangetoond via ab-initioberekeningen. Deze intercalatiereactie met laag potentiaal en hoog vermogen kan worden gebruikt om andere metaaloxide-anodes te identificeren voor snel opladende lithium-ion batterijen met een lange levensduur,” vertelden de onderzoekers aan Electronics Weekly.

De batterij houdt het langer uit dan lithiumtitanaat en laadt sneller en veiliger op dan het grafietalternatief, met minstens 71% meer energie dan lithiumtitanaat.

 “De capaciteit en energie zullen iets lager zijn dan bij grafiet, maar het is sneller, veiliger en heeft een langere levensduur,” zeggen de onderzoekers, “het heeft een veel lagere spanning en daardoor een sterk verbeterde energiedichtheid ten opzichte van de huidige gecommercialiseerde snel opladende lithiumtitanaat-anodes. Met dit materiaal kunnen we dus snel opladende, veilige batterijen maken met een lange levensduur, zonder te veel energiedichtheid op te offeren.“