Kredit:ACS
En ny generation av mer kraftfulla batterier för telefoner och kameror kan vara resultatet av banbrytande forskning ledd av forskare vid University of Kent.
Forskare från Högskolans fysikaliska institution (SPS), arbeta med forskare från andra europeiska institutioner, formulerat ett recept för att öka hastigheten med vilken ett fast material - ett konstgjort mineral - kan leda laddning.
Teamet fann att ett fenomen som kallas geometrisk frustration kan användas i denna process för att öka laddningstransporthastigheten i det fasta materialet på ett sätt som är jämförbart med att värma det materialet.
Att använda sig av detta fenomen, teamet kunde "justera" material som skulle användas i framtida batterier och bränsleceller för att påskynda jonkonduktiviteten.
Ledande forskare Dr Dean Sayle och hans team i SPS fann att geometrisk frustration bröt upp den regimenterade bildandet av atomer i materialet, vilket leder till ett mer oordningsmönster. Detta störda mönster gjorde att laddningen kunde passera genom materialet med en mycket högre hastighet.
Dr Sayle sa:"Störning kan skapas av geometrisk frustration som kan förstås som att man slumpmässigt ger två sorters paraplyer av olika storlek till en parad av människor och säger åt dem att sätta upp dem och komma så nära varandra som storleken på paraplyerna tillåter. .
'Naturligtvis, detta kommer att leda till en förstörelse av den tidigare formationen mot en oordnad formation som uppvisar ett stort antal luckor. Liknande, vi använde geometrisk frustration för att göra atomerna oordnade genom att blanda två olika stora atomer tillsammans vilket ökade laddningstransporten med 100, 000'.
Förutom kraftfullare batterier, den nya tekniken kan leda till utveckling av nya energimaterial med nollutsläpp.