Treelektrolytt for ny generasjons batterier gir rekord ledningsevne

Moderne litiumbatterier bruker vanligvis en flytende elektrolytt for å overføre ioner mellom to

elektroder, men forskere studerer solidalternativer har oppdaget noen spennende muligheter. Blant dem er forfatterne av den nye studien, som brukte cellulose avledet fra tre som grunnlag for en slik solid elektrolytt. Den er papirtyn og kan bøyes og løsnes som svar på batterisykluser.

Hva er ulempen med moderne batterier

En av ulempene med elektrolytter som brukes imoderne litiumbatterier er at de inneholder flyktige væsker som utgjør en brannfare ved kortslutning. Faste elektrolytter, i mellomtiden, kan lages av ikke-brennbare materialer, gjør enheten mindre utsatt for dendrittdannelse, og kan åpne opp helt nye muligheter for batteriarkitektur.

Mange av de så langt utviklet seg solidelektrolytter ble laget av keramiske materialer som er svært effektive i å lede ioner, men som ikke bærer belastninger særlig godt under lading og utlading på grunn av deres skjørhet. Forskere ved Brown University og University of Maryland lette etter et alternativ og brukte cellulosenanofibriller funnet i tre som utgangspunkt.

Hva forskere tilbyr

Disse polymerrørene laget av tre ble koblet sammenmed kobber for å skape en solid ionisk leder som har keramisk-lignende ledningsevne og er 10 til 100 ganger bedre enn andre polymer ioniske ledere. Ifølge teamet er dette fordi tilsetning av kobber skaper rom mellom cellulosepolymerkjedene for å danne "ioniske supermotorveier", slik at litiumioner kan reise med rekordeffektivitet.

Og siden materialet er tynt og fleksibelt, har forskeremener at det vil bedre tåle påkjenningene som oppstår fra den sykliske bruken av batteriet. De hevder også at den har elektrokjemisk stabilitet for å tillate bruk av en litiummetallanode og høyspentkatoder, eller den kan fungere som et bindemiddel for supertykke katoder i batterier med høy tetthet.

Kilde: brown.edu, natur, newatlas

Illustrasjoner: Danilo Alvesd

</ p>