Дървесният електролит за батерии от ново поколение осигурява рекордна проводимост

Съвременните литиеви батерии обикновено използват течен електролит за пренос на йони между две

електроди, но учените, изучаващи твърдиалтернативите са открили някои вълнуващи възможности. Сред тях са авторите на новото изследване, които са използвали целулоза, получена от дърво, като основа за един такъв твърд електролит. Той е тънък като хартия и може да се огъва и разгъва в отговор на циклите на батерията.

Какъв е недостатъкът на съвременните батерии

Един от недостатъците на електролитите, използвани всъвременните литиеви батерии са, че съдържат летливи течности, които представляват риск от пожар в случай на късо съединение. Междувременно твърдите електролити могат да бъдат направени от незапалими материали, да направят устройството по-малко склонно към образуване на дендрити и биха могли да отворят изцяло нови възможности за архитектура на батерията.

Много от досега развитите твърдиелектролитите са направени от керамични материали, които са високоефективни при провеждане на йони, но не носят много добре товари по време на зареждане и разреждане поради тяхната крехкост. Учени от университета Браун и Университета на Мериленд търсиха алтернатива и използваха целулозни нанофибрили, открити в дървото като отправна точка.

Какво предлагат учените

Тези полимерни тръби, направени от дърво, бяха свързанис мед за създаване на солиден йонен проводник, който има подобна на керамика проводимост и е 10 до 100 пъти по-добър от другите полимерни йонни проводници. Според екипа това е така, защото добавянето на мед създава пространство между целулозните полимерни вериги, за да образуват „йонни супермагистрали“, позволявайки на литиевите йони да пътуват с рекордна ефективност.

И тъй като материалът е тънък и гъвкав, ученисчитают, что он будет лучше переносить нагрузки, возникающие при циклическом использовании батареи. Они также утверждают, что он обладает электрохимической стабильностью, позволяющей использовать литий-металлический анод и высоковольтные катоды, или может выступать в качестве связующего материала, в котором заключены сверхтолстые катоды в батареях высокой плотности.

Източник: brown.edu, природа, newatlas

Илюстрации: Данило Алвесд

</ P>