يوفر إلكتروليت الخشب لبطاريات الجيل الجديد موصلية قياسية

تستخدم بطاريات الليثيوم الحديثة عادةً سائل إلكتروليت لنقل الأيونات بين اثنين

الأقطاب الكهربائية ، لكن العلماء يدرسون المواد الصلبةاكتشفت البدائل بعض الاحتمالات المثيرة. من بينهم مؤلفو دراسة جديدة ، استخدموا السليلوز المشتق من الخشب كأساس لأحد هذه الإلكتروليتات الصلبة. إنه ورق رقيق ويمكن أن ينثني ويتكشف استجابة لدورات البطارية.

ما هي عيوب البطاريات الحديثة

من عيوب الإلكتروليتات المستخدمة فيتحتوي بطاريات الليثيوم الحديثة على سوائل متطايرة تشكل خطر نشوب حريق في حالة حدوث ماس كهربائي. وفي الوقت نفسه ، يمكن تصنيع الإلكتروليتات الصلبة من مواد غير قابلة للاشتعال ، مما يجعل الجهاز أقل عرضة للتشكيل الشجيري ، ويمكن أن يفتح إمكانيات جديدة تمامًا لبنية البطارية.

العديد من المتينين حتى الآن المتقدمةصُنعت الإلكتروليتات من مواد خزفية ذات كفاءة عالية في توصيل الأيونات ، ولكنها لا تحمل أحمالًا جيدًا أثناء الشحن والتفريغ بسبب هشاشتها. كان العلماء في جامعة براون وجامعة ماريلاند يبحثون عن بديل ومستخدم ليفية السليلوز النانوية الموجودة في الخشب كنقطة انطلاق.

ما يقدمه العلماء

تم توصيل أنابيب البوليمر هذه المصنوعة من الخشبباستخدام النحاس لإنشاء موصل أيوني صلب مع موصلية تشبه السيراميك وأفضل 10 إلى 100 مرة من الموصلات الأيونية البوليمرية الأخرى. ويرجع ذلك إلى أن إضافة النحاس تخلق مساحة بين سلاسل البوليمر السليلوزية لتشكيل "الطرق السريعة الأيونية الفائقة" التي تسمح لأيونات الليثيوم بالسفر بكفاءة قياسية ، على حد قول الفريق.

وبما أن المادة رقيقة ومرنة ، فإن العلماءتعتقد أنها ستتحمل بشكل أفضل الضغوط الناشئة عن الاستخدام الدوري للبطارية. يزعمون أيضًا أن لديها استقرارًا كهروكيميائيًا للسماح باستخدام أنود معدن الليثيوم وكاثودات عالية الجهد ، أو يمكن أن تعمل كموثق للكاثودات فائقة السُمك في البطاريات عالية الكثافة.

المصدر: brown.edu ، الطبيعة ، newatlas

الصور: دانيلو ألفيسد

</ p>
إشعار فيسبوك للاتحاد الأوروبي! تحتاج إلى تسجيل الدخول لعرض ونشر تعليقات الفيسبوك!