En ny studie av forskare vid University of California, Berkeley, har visat att punktdefekter i katodkristaller kan påskynda absorptionen av litiumjoner. Detta fynd kan leda till utvecklingen av nya och förbättrade litiumjonbatterier.

Litiumjonbatterier används i en mängd olika elektroniska enheter, från bärbara datorer till smartphones till elbilar. De fungerar genom att lagra litiumjoner i ett katodmaterial, som vanligtvis är en metalloxid. När batteriet är urladdat, flyttar litiumjonerna från katoden till anoden, där de kombineras med elektroner för att producera elektricitet.

Hastigheten med vilken litiumjoner kan röra sig genom katodmaterialet är en nyckelfaktor för att bestämma prestandan hos ett litiumjonbatteri. Punktdefekter i katodkristallen kan skapa banor som gör att litiumjoner kan röra sig snabbare, vilket kan förbättra batteriets effekttäthet och kapacitet.

I sin studie använde Berkeley-forskarna en kombination av experimentella och beräkningstekniker för att undersöka effekterna av punktdefekter på litiumjontransport i katodkristaller. De fann att vissa typer av punktdefekter, som syrevakanser, avsevärt kan öka rörligheten för litiumjoner.

Detta fynd kan leda till utvecklingen av nya katodmaterial med högre effekttäthet och kapacitet. Dessa material kan användas i nästa generations litiumjonbatterier för elfordon och andra applikationer.

Studien publicerades i tidskriften Nature Materials.

Källa: University of California, Berkeley