Az új generációs akkumulátorok faelektrolitja rekord vezetőképességet biztosít

A modern lítium akkumulátorok általában folyékony elektrolitot használnak az ionok átvitelére a kettő között

elektródák, de a tudósok szilárd anyaggal foglalkoznakalternatívák felfedeztek néhány izgalmas lehetőséget. Köztük az új tanulmány szerzői is, akik fából nyert cellulózt használtak egy ilyen szilárd elektrolit alapjául. Papírvékony, és az akkumulátorciklusokra reagálva meghajolhat.

Mi a hátránya a modern akkumulátoroknak

A használt elektrolitok egyik hátrányaA modern lítium akkumulátorok illékony folyadékokat tartalmaznak, amelyek rövidzárlat esetén tűzveszélyt jelentenek. Eközben a szilárd elektrolitok nem gyúlékony anyagokból készülhetnek, így a készülék kevésbé lesz hajlamos a dendritképződésre, és teljesen új lehetőségeket nyithat meg az akkumulátor-architektúrában.

Az eddigiek közül sok szilárdAz elektrolitok kerámia anyagokból készültek, amelyek nagyon hatékonyan vezetik az ionokat, de törékenységük miatt nem viselik jól a terhelést a töltés és kisütés során. A Brown Egyetem és a Marylandi Egyetem tudósai alternatívát kerestek, és kiindulópontként a fában található cellulóz nanofibrillákat használták.

Amit a tudósok kínálnak

Ezeket a fából készült polimer csöveket összekötöttékrézzel, hogy szilárd ionos vezetőt hozzanak létre, amely kerámiaszerű vezetőképességgel rendelkezik, és 10-100-szor jobb, mint más polimer ionos vezetők. A csapat szerint ennek az az oka, hogy a réz hozzáadásával teret hoznak létre a cellulóz polimer láncok között, hogy "ionos szupersztrádákat" képezzenek, lehetővé téve a lítium-ionok rekordhatékonyságú mozgását.

És mivel az anyag vékony és rugalmas, a tudósokúgy gondolja, hogy jobban ellenáll az akkumulátor ciklikus használatából adódó igénybevételeknek. Azt is állítják, hogy elektrokémiai stabilitása lehetővé teszi lítium-fém anód és nagyfeszültségű katódok használatát, vagy kötőanyagként szolgálhat a nagy sűrűségű akkumulátorok szupervastag katódjaihoz.

Forrás: brown.edu, nature, newatlas

Illusztrációk: Danilo Alvesd

</ p>