Medienos elektrolitas naujos kartos akumuliatoriams užtikrina rekordinį laidumą

Šiuolaikinės ličio baterijos paprastai naudoja skystą elektrolitą, kad perneštų jonus tarp dviejų

elektrodus, bet mokslininkai tyrinėja kietąalternatyvos atrado keletą įdomių galimybių. Tarp jų yra ir naujojo tyrimo autoriai, kurie kaip vieno tokio kieto elektrolito pagrindą panaudojo iš medienos gautą celiuliozę. Jis yra plonas popieriuje ir gali sulenkti ir atsilenkti reaguodamas į akumuliatoriaus veikimo ciklus.

Koks yra šiuolaikinių baterijų trūkumas

Vienas iš naudojamų elektrolitų trūkumųŠiuolaikinės ličio baterijos yra tai, kad jose yra lakiųjų skysčių, kurie trumpojo jungimo atveju kelia gaisro pavojų. Tuo tarpu kietieji elektrolitai gali būti pagaminti iš nedegių medžiagų, todėl įrenginys mažiau linkęs susidaryti dendritui ir gali atverti visiškai naujas baterijos architektūros galimybes.

Daugelis iki šiol išsivysčiusių kietų medžiagųelektrolitai buvo pagaminti iš keraminių medžiagų, kurios labai efektyviai praleidžia jonus, tačiau įkrovimo ir iškrovimo metu dėl savo trapumo nelabai pakelia apkrovas. Browno universiteto ir Merilendo universiteto mokslininkai ieškojo alternatyvos ir kaip atspirties tašką naudojo medienoje esančias celiuliozės nanofibriles.

Ką siūlo mokslininkai

Šie polimeriniai vamzdžiai, pagaminti iš medžio, buvo sujungtisu variu, kad būtų sukurtas kietas joninis laidininkas, kurio laidumas panašus į keramiką ir yra 10–100 kartų geresnis už kitus polimerinius joninius laidininkus. Anot komandos, taip yra todėl, kad pridėjus varį tarp celiuliozės polimerų grandinių susidaro erdvė, kad susidarytų „joniniai greitkeliai“, leidžiantys ličio jonams keliauti rekordiškai efektyviai.

Ir kadangi medžiaga yra plona ir lanksti, mokslininkaimano, kad jis geriau atlaikys įtempius, atsirandančius dėl cikliško akumuliatoriaus naudojimo. Jie taip pat teigia, kad jis turi elektrocheminį stabilumą, leidžiantį naudoti ličio metalo anodą ir aukštos įtampos katodus, arba gali veikti kaip itin storų katodų rišiklis didelio tankio akumuliatoriuose.

Šaltinis: brown.edu, gamta, newatlas

Iliustracijos: Danilo Alvesd

</ p>