Drevený elektrolyt pre batérie novej generácie poskytuje rekordnú vodivosť

Moderné lítiové batérie zvyčajne používajú tekutý elektrolyt na prenos iónov medzi dvoma

elektródy, ale vedci študujú pevné látkyalternatívy objavili niekoľko zaujímavých možností. Sú medzi nimi aj autori novej štúdie, ktorí ako základ pre jeden takýto tuhý elektrolyt použili celulózu získanú z dreva. Je tenký ako papier a môže sa ohnúť a uvoľniť v reakcii na cykly batérie.

Aká je nevýhoda moderných batérií

Jednou z nevýhod elektrolytov používaných vmoderné lítiové batérie spočívajú v tom, že obsahujú prchavé kvapaliny, ktoré predstavujú riziko požiaru v prípade skratu. Pevné elektrolyty môžu byť vyrobené z nehorľavých materiálov, vďaka čomu je zariadenie menej náchylné na tvorbu dendritov a mohli by otvoriť úplne nové možnosti pre architektúru batérií.

Mnohé z doteraz vyvinutých pevnýchelektrolyty boli vyrobené z keramických materiálov, ktoré sú vysoko účinné vo vodivosti iónov, ale pri nabíjaní a vybíjaní veľmi dobre neprenášajú zaťaženie kvôli ich krehkosti. Vedci z Brownovej univerzity a Marylandskej univerzity hľadali alternatívu a ako východisko použili nanofibrily z celulózy nachádzajúce sa v dreve.

Čo ponúkajú vedci

Tieto polymérové ​​rúrky vyrobené z dreva boli spojenés meďou na vytvorenie pevného iónového vodiča, ktorý má keramiku podobnú vodivosť a je 10 až 100-krát lepší ako iné polymérne iónové vodiče. Podľa tímu je to preto, že pridanie medi vytvára priestor medzi celulózovými polymérnymi reťazcami na vytvorenie „iónových superdiaľníc“, čo umožňuje lítiovým iónom cestovať s rekordnou účinnosťou.

A pretože materiál je tenký a pružný, vedciverte, že bude lepšie odolávať stresom vznikajúcim pri cyklickom používaní batérie. Tvrdia tiež, že má elektrochemickú stabilitu, ktorá umožňuje použitie lítiovej kovovej anódy a vysokonapäťových katód, alebo môže pôsobiť ako spojivo pre superhrubé katódy v batériách s vysokou hustotou.

Zdroj: brown.edu, príroda, newatlas

Ilustrácie: Danilo Alvesd

</ p>