Возможность быстрой зарядки имеет важное значение для применения в электромобилях и электрических сетях. Более быстрая зарядка или более высокая плотность энергии, приведет к более компактным и легким батареям. Во всем мире идет поиск новых материалов для решения этой задачи.

Исследователи из Университета Твенте в Нидерландах разработали экспериментальную литий-ионную аккумуляторную батарею с использованием совершенно нового материала, ниобата никеля, впервые в качестве нового внутреннего высокопроизводительного анодного материала. По словам исследователей, новая конструкция электродов позволяет заряжать в 10 раз быстрее, чем современные устройства.

Ниобат никеля обладает очень привлекательными свойствами, и даже после многих циклов сверхбыстрой зарядки он возвращается к исходному уровню. Ниобат никеля имеет привлекательную «открытую и правильную» кристаллическую структуру с идентичными повторяющимися каналами для переноса заряда.

Исследовательская группа провела испытания первых полностью заполненных аккумуляторных элементов с новым анодным материалом из ниобата никеля для различных существующих катодных материалов. Результаты показывают, что батареи с новым анодом обеспечивают сверхбыструю зарядку, в 10 раз быстрее, чем существующие литий-ионные батареи со стандартным анодным материалом – графитом. Ниобат никеля также более компактен, чем графит, поэтому он имеет более высокую «объемную» плотность энергии.

Команда также сообщает, что новый материал имеет высокую емкость около 244 мАч / г. Минимальное изменение объема во время литирования является источником стабильного обратимого процесса литирования в ниобате никеля и приводит к сохранению емкости 81% после 20 000 циклов. Они пришли к выводу, что эта версия была бы идеальной для внедрения в энергосистему, в машины с электрическим приводом, требующие быстрой зарядки и разрядки, или в тяжелый транспорт с электрическим приводом.