Forskare vid Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) har utvecklat ett nytt kiselanodmaterial för litiumjonbatterier som potentiellt kan ersätta den nuvarande grafitanoden. Det nya materialet, som är tillverkat av en kombination av kisel och kol, klarar av att lagra fler litiumjoner än grafit, vilket gör att det kan ge en högre energitäthet för batterier.

Forskarna säger att deras nya anodmaterial kan göra det möjligt för litiumjonbatterier att lagra upp till 40 % mer energi än nuvarande batterier. Detta skulle möjliggöra längre batteritid i enheter som smartphones, bärbara datorer och elfordon.

Forskarna arbetar för närvarande med att förbättra prestandan hos deras nya anodmaterial och hoppas kunna kommersialisera det inom de närmaste åren.

Varför är detta en stor sak?

Utvecklingen av ett nytt kiselanodmaterial för litiumjonbatterier är ett betydande genombrott eftersom det potentiellt kan leda till batterier med längre livslängd och högre energitätheter. Detta skulle ha en stor inverkan på ett brett utbud av enheter, inklusive smartphones, bärbara datorer och elfordon.

För närvarande är grafitanoden det mest använda anodmaterialet i litiumjonbatterier. Grafit har dock en begränsad förmåga att lagra litiumjoner, vilket begränsar batteriernas energitäthet. Kisel, å andra sidan, kan lagra upp till 10 gånger mer litiumjoner än grafit. Detta innebär att kiselanoder potentiellt kan göra det möjligt för litiumjonbatterier att lagra mycket mer energi.

Emellertid har kiselanoder också plågats av ett antal problem, inklusive dålig cyklbarhet och låg Coulombic effektivitet. Dessa problem har hindrat kiselanoder från att kommersialiseras tills nu.

Det nya kiselanodmaterialet som utvecklats av forskarna vid KAIST tar itu med många av de problem som har plågat kiselanoder tidigare. Materialet är tillverkat av en kombination av kisel och kol, vilket hjälper till att förbättra dess cyklbarhet och Coulombic effektivitet. Forskarna fann också att deras nya material lätt kan bearbetas till tunna filmer, vilket gör det kompatibelt med befintliga batteritillverkningsprocesser.

Utvecklingen av detta nya kiselanodmaterial är ett stort steg framåt i utvecklingen av nästa generations litiumjonbatterier. Med ytterligare forskning och utveckling kan kiselanoder potentiellt göra det möjligt för litiumjonbatterier att lagra upp till 40 % mer energi än nuvarande batterier. Detta skulle ha en stor inverkan på ett brett utbud av enheter, inklusive smartphones, bärbara datorer och elfordon.