Vedci vytvorili elektrolyt pre novú generáciu batérií z obyčajného dreva
Spoločný výskumný tím z univerzít Brown a Maryland hľadal alternatívy k modernej elektrolytov a rozhodli sa použiť celulózu extrahovanú z dreva ako základ pre pevné látky elektrolyt.
Takže získaný elektrolyt, hrubý len jeden list papiera, ukázal svoju flexibilitu, ako aj vynikajúcu schopnosť absorbovať energiu počas procesu nabíjania alebo vybíjania. Práve o tejto jedinečnej vedeckej práci sa bude diskutovať v materiáli.
Moderné elektrolyty a ich nevýhody
Jednou z významných nevýhod moderných elektrolytov je skutočnosť, že obsahujú prchavé látky látky, ktoré môžu viesť k požiaru pri skrate v zariadení, a tiež viesť k tvorbe dendrity. V dôsledku toho dochádza k výraznému poklesu účinnosti moderných batérií.
Aby sa tieto nevýhody odstránili, bolo navrhnuté použiť tuhé elektrolyty, ktoré je celkom možné vyrobiť z nehorľavých materiálov. Toto vylepšenie vám umožní vyhnúť sa vzniku dendritov, ako aj zvýšiť bezpečnosť produktu.
Jednou z možných úprav je teda výmena anódy (teraz z grafitu a medi) za tuhý elektrolyt. Táto úprava by mala výrazne predĺžiť životnosť batérie, ako aj zvýšiť kapacitu a rozsah prevádzkových teplôt.
Väčšina pevných elektrolytov bola doteraz vyrobená z keramiky, ktorá je vysoko účinná. prenos iónov, no zároveň zle drží záťaž pri nabíjaní a vybíjaní batérie z dôvodu vysokej krehkosť.
Nový typ tuhého elektrolytu a jeho perspektívy
V ďalšej vedeckej práci sa teda vedci rozhodli použiť celulózové nanovlákna nachádzajúce sa v dreve ako „základ“ pre svoj nový elektrolyt pre pevné anódy.
Vedci skombinovali drevené polymérové rúrky s meďou, aby získali pevný iónový vodič, a ako ukázali ďalšie experimenty, vodivosť výsledný materiál sa ukázal byť celkom porovnateľný s vodivosťou keramiky 10 až 100-krát lepšou ako u iných existujúcich polymérov sprievodcov.
Vedci vysvetlili tento efekt v dôsledku zavedenia medi medzi polymérne reťazce celulózy, čo má za následok takzvané "iónové kmene" a umožňujú nabitým lítiovým časticiam pohybovať sa s rekordnou účinnosťou.
Vedci sa o výsledky vykonanej práce podelili na stránkach časopisu Nature.
Páčil sa vám materiál? Potom ho ohodnoťte a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála, aby ste nezmeškali nové, ešte zaujímavejšie epizódy. Ďakujem za tvoju pozornosť!