Дерев'яний електроліт для батарей нового покоління забезпечує рекордну провідність

Сучасні літієві батареї зазвичай використовують рідкий електроліт для перенесення іонів між двома.

електродами, але вчені, що вивчають твердіальтернативи, виявили деякі захоплюючі можливості. Серед них і автори нового дослідження, які використовували целюлозу, отриману з деревини, як основу одного з таких твердих електролітів. Він має товщину паперу і може згинатися і розгинатися, реагуючи на цикли роботи батареї.

У чому недолік сучасних батарей

Одним з недоліків електролітів, що використовуються всучасних літієвих батареях є те, що вони містять леткі рідини, які несуть ризик займання у разі короткого замикання. Тверді електроліти, тим часом, можуть бути виготовлені з незаймистих матеріалів, роблять пристрій менш схильним до утворення дендритів і можуть відкрити нові можливості для архітектури батарей.

Багато з розроблених досі твердихелектролітів були виготовлені з керамічних матеріалів, які мають високу ефективність у проведенні іонів, але не дуже добре переносять навантаження під час зарядки і розрядки через свою крихкість. Вчені з Університету Брауна і Університету Меріленда шукали альтернативу, і в якості відправної точки використовували нанофібрілли целюлози, що містяться в деревині.

Що пропонують вчені

Ці полімерні трубки з деревини були з'єднаніз міддю для створення твердого іонного провідника, що володіє провідністю, подібною до кераміки, і в 10-100 разів кращою, ніж інші полімерні іонні провідники. За словами команди, це відбувається тому, що додавання міді створює простір між целюлозними полімерними ланцюжками для формування "іонних супермагістралей", що дозволяють іонам літію переміщатися з рекордною ефективністю.

А оскільки матеріал тонкий і гнучкий, вченівважають, що він буде краще переносити навантаження, що виникають при циклічному використанні батареї. Вони також стверджують, що він володіє електрохімічної стабільністю, що дозволяє використовувати літій-металевий анод і високовольтні катоди, або може виступати в якості сполучного матеріалу, в якому укладені надтовсте катоди в батареях високої щільності.

Джерело: brown.edu, nature, newatlas

Ілюстрації: Danilo Alvesd

</ P>