Cornell University Develops Breakthrough Lithium Battery for Electric Vehicles

Cornell University has made a groundbreaking development in electric vehicle technology with its new lithium battery capable of charging in under five minutes. This significant advancement could potentially alleviate the issue of “range anxiety” among drivers and lead to wider adoption of electric vehicles.

Traditional lithium-ion batteries, commonly used in electric vehicles and smartphones, usually take hours to charge. However, Cornell’s battery outperforms them all by charging in record time while maintaining stable performance over extended cycles of charging and discharging.

The research team led by Shuo Jin, a doctoral student in chemical and biomolecular engineering, published their findings in the journal Joule. They focused on the potential of using indium as a material for fast-charging batteries. Indium, a soft metal commonly used in touch-screen displays and solar panels, possesses two critical characteristics that make it ideal for rapid charging and long-duration storage.

First, indium exhibits an extremely low migration energy barrier, which allows ions to diffuse quickly in the solid state. Second, it has a modest exchange current density, which refers to the rate at which ions are reduced in the anode. The combination of these two qualities provides the necessary conditions for fast charging and efficient energy storage.

Lynden Archer, professor of engineering and dean of Cornell’s College of Engineering, believes that this breakthrough could eliminate the main barrier to electric vehicle adoption – range anxiety. With the ability to charge an electric vehicle battery in just five minutes, vehicles no longer require large batteries for long-range travel. This could significantly reduce the cost of electric vehicles, making them more accessible to a wider consumer base.

The innovation from Cornell University represents a significant step forward in electric vehicle technology. With the promise of shorter charging times, the future of electric vehicles looks brighter than ever.

코넬 대학교는 새로운 리튬 배터리를 개발하여 전기 자동차 기술에 있어서 획기적인 발전을 이뤄냈습니다. 이 배터리는 5분 이내에 충전이 가능하며, 기존의 “주행 걱정” 문제를 해결하고 전기 자동차의 보급을 더욱 촉진할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

일반적으로 전기 자동차와 스마트폰에 사용되는 전통적인 리튬 이온 배터리는 일반적으로 수 시간이 걸리는 충전 시간이 필요합니다. 그러나 코넬 대학교의 배터리는 충전 시간을 기록적으로 단축시키면서도 충전 및 방전 주기를 유지하는 성능을 보이고 있습니다.

화학 및 생명공학 분야의 박사과정 학생인 Shuo Jin을 주로 책임지는 연구진은 저널 Joule에 자신들의 연구 결과를 발표했습니다. 이들은 빠른 충전 배터리로 인듐을 사용하는 가능성에 초점을 맞췄습니다. 일반적으로 터치 스크린 및 태양전지에 사용되는 연약한 금속인 인듐은 빠른 충전 및 장기 저장에 이상적인 두 가지 중요한 특성을 가지고 있습니다.

먼저, 인듐은 고체 상태에서 이온이 빠르게 확산될 수 있는 극히 낮은 마이그레이션 에너지 장벽을 보입니다. 두 번째로, 인듐은 양극에서 이온이 감소되는 속도인 적당한 교환 전류 밀도를 가지고 있습니다. 이 두 가지 특성의 조합은 빠른 충전과 효율적인 에너지 저장에 필요한 조건을 제공합니다.

코넬 대학교 공과대학의 엔지니어링 교수이자 학장인 Lynden Archer는 이 혁신으로 인해 전기 자동차의 가장 큰 장벽인 “주행 걱정”을 없앨 수 있다고 믿습니다. 5분 내에 전기 자동차 배터리를 충전할 수 있는 능력으로 인해 차량은 더 이상 장거리 주행을 위해 큰 배터리가 필요하지 않게 됩니다. 이는 전기 자동차의 비용을 크게 절감시키고 보다 넓은 소비자 계층에게 접근 가능하게 할 수 있습니다.

코넬 대학교의 이 혁신은 전기 자동차 기술의 중요한 발전을 의미합니다. 충전 시간이 짧아질 수 있다는 약속과 함께, 전기 자동차의 미래는 이전보다 더 밝아 보입니다.

(Definitions)
– “Range anxiety” (주행 걱정) : 전기 자동차 운전자들이 장거리 주행 시 배터리가 소모되어 길에 멈춰야 할지 겁을 먹는 불안감을 의미합니다.
– “Lithium-ion batteries” (리튬 이온 배터리) : 리튬 이온을 이용한 축전지로, 전기 자동차 및 스마트폰 등에 널리 사용되는 배터리입니다.

(Suggested related links)
– 코넬 대학교 (Cornell University)