Dřevěný elektrolyt pro baterie nové generace poskytuje rekordní vodivost

Moderní lithiové baterie obvykle používají kapalný elektrolyt k přenosu iontů mezi dvěma

elektrody, ale vědci studující pevné látkyalternativy objevily zajímavé možnosti. Jsou mezi nimi autoři nové studie, kteří jako základ pro jeden takový pevný elektrolyt použili celulózu získanou ze dřeva. Je tenký jako papír a může se ohnout a uvolnit v reakci na cykly baterie.

Jaká je nevýhoda moderních baterií

Jednou z nevýhod elektrolytů používaných vmoderní lithiové baterie spočívají v tom, že obsahují těkavé kapaliny, které v případě zkratu představují nebezpečí požáru. Pevné elektrolyty mohou být vyrobeny z nehořlavých materiálů, díky čemuž je zařízení méně náchylné k tvorbě dendritů a mohly by otevřít zcela nové možnosti pro architekturu baterií.

Mnoho z dosud vyvinutých pevnýchelektrolyty byly vyrobeny z keramických materiálů, které jsou vysoce účinné při vedení iontů, ale kvůli jejich křehkosti nesnášejí příliš dobře zatížení během nabíjení a vybíjení. Vědci z Brown University a University of Maryland hledali alternativu a jako výchozí bod použili celulózové nanofibrily nalezené ve dřevě.

Co vědci nabízejí

Tyto polymerové trubky vyrobené ze dřeva byly spojenys mědí k vytvoření pevného iontového vodiče, který má vodivost podobnou keramice a je 10 až 100krát lepší než jiné polymerní iontové vodiče. Podle týmu je to proto, že přidání mědi vytváří prostor mezi celulózovými polymerními řetězci za účelem vytvoření „iontových superdálnic“, což umožňuje iontům lithia cestovat s rekordní účinností.

A protože materiál je tenký a pružný, vědcivěřte, že bude lépe odolávat namáhání vznikajícím při cyklickém používání baterie. Také tvrdí, že má elektrochemickou stabilitu, která umožňuje použití lithiové kovové anody a vysokonapěťových katod, nebo může fungovat jako pojivo pro super silné katody v bateriích s vysokou hustotou.

Zdroj: brown.edu, příroda, newatlas

Ilustrace: Danilo Alvesd

</ p>