Forskare testar olika sätt att förbättra laddningsbara batterier för elfordon och nanoteknik spelar en viktig roll i utvecklingen. Målet är att erbjuda batterier med snabb laddning och urladdning samt hög lagrad energi per massa. Detta kan göra elbilar till ett konkurrenskraftigt alternativ till bensindrivna fordon.
En betydande utmaning för forskare inom uppladdningsbara batterier är att konstruera batterier som kan laddas och laddas ur snabbt med minimal förlust av energikapacitet. I Nature Nanotechnology, forskare vid University of Illinois i Urbana-Champaign i USA har nyligen publicerat ett tillvägagångssätt som avsevärt minskar energiförlustförlusten, när mycket snabb laddning och urladdning erbjuds. Endast två minuter behövs för att ladda ett litiumjonbatteri till 90 procent. Detta tillvägagångssätt involverar katoder skapade från en 3D-nanostruktur.
En annan kandidat för att revolutionera området laddningsbara batterier i framtiden är litiumluftbatteriet, med en katod gjord av ett material som kan använda den omgivande luftens syre och en litiumanod. Litiumoxid eller litiumperoxid bildas och energi frigörs, när syre kombineras med litium. Batteriet har en hög energitäthet jämförbar med bensin. Detta kan avsevärt förbättra avståndet elbilar kan färdas innan laddning behövs, men jämfört med ett litiumjonbatteri, detta batteri kan bara laddas en bråkdel av gånger.
Forskare med anknytning till det projekt som kommissionen finansierar ALISTORE använder nanopartiklar, som förbättrar den elektriska konduktiviteten, för utveckling av mycket kraftfulla batterier lämpliga för elfordon. Hastigheten för jonerna som rör sig från en elektrod till den andra kommer att öka. Genom detta tillvägagångssätt baserat på nanomaterial är det möjligt att använda energin snabbare.
Dock, det kommer att ta år innan denna innovation används i elfordon. Forskarna måste se till att fordonen kan färdas med samma hastighet som fordon som använder bensin och att batterierna inte behöver laddas för ofta. Det tar bara några minuter att ladda dessa batterier helt, vilket är viktigt för att vara konkurrenskraftig, och de kan hålla 160 km i Renaults konceptbil Zero Emission.
Forskarna är långt ifrån att erbjuda batterier som kan hålla lika långa enheter som bensin. Dock, framstegen är ett viktigt steg mot att minska fordonens miljöpåverkan.
