Naukowcy stworzyli elektrolit do nowej generacji akumulatorów ze zwykłego drewna

Wspólny zespół badawczy z uniwersytetów Brown i Maryland szukał alternatyw dla nowoczesnych elektrolity i postanowiliśmy wykorzystać celulozę pozyskiwaną z drewna jako bazę dla ciała stałego elektrolit.

Tak więc otrzymany elektrolit, o grubości zaledwie jednej kartki papieru, wykazał swoją elastyczność, a także doskonałą zdolność do pochłaniania energii podczas procesu ładowania lub rozładowywania. Chodzi o tę wyjątkową pracę naukową, która zostanie omówiona w materiale.

Nowoczesne elektrolity i ich wady

Jedną z istotnych wad nowoczesnych elektrolitów jest fakt, że zawierają one substancje lotne substancje, które mogą doprowadzić do pożaru podczas zwarcia w urządzeniu, a także prowadzić do powstania dendryty. W efekcie następuje znaczny spadek wydajności nowoczesnych akumulatorów.

Aby wyeliminować te wady, zaproponowano zastosowanie elektrolitów stałych, które są całkiem możliwe do wytworzenia z materiałów niepalnych. To udoskonalenie pozwala uniknąć pojawienia się dendrytów, a także zwiększyć bezpieczeństwo produktu.

Jedną z możliwych modyfikacji jest więc zastąpienie anody (obecnie wykonanej z grafitu i miedzi) stałym elektrolitem. Ta modyfikacja powinna znacznie wydłużyć żywotność baterii, a także zwiększyć pojemność i zakres temperatur pracy.

Do tej pory większość stałych elektrolitów była wykonana z ceramiki, która jest bardzo wydajna. transmisja jonów, ale jednocześnie słabo trzyma obciążenie podczas ładowania i rozładowywania akumulatora ze względu na wysoki kruchość.

Nowy rodzaj elektrolitu stałego i jego perspektywy

Dlatego w kolejnej pracy naukowej naukowcy zdecydowali się na wykorzystanie nanowłókien celulozowych występujących w drewnie jako „bazy” dla swojego nowego elektrolitu do anod litych.

Naukowcy połączyli rury z polimeru drzewnego z miedzią, aby uzyskać stały przewodnik jonowy i, jak wykazały dalsze eksperymenty, przewodnictwo uzyskany materiał okazał się dość porównywalny z przewodnictwem ceramicznym od 10 do 100 razy lepszym niż inny istniejący polimer przewodniki.

Naukowcy wyjaśnili ten efekt w wyniku wprowadzenia miedzi między łańcuchy polimerowe celulozy, w wyniku czego: tak zwane „pnie jonowe” i umożliwiają poruszanie się naładowanych cząstek litu z rekordową wydajnością.

Naukowcy podzielili się wynikami prac wykonanych na łamach czasopisma Nature.

Podobał Ci się materiał? Następnie oceń go i nie zapomnij zasubskrybować kanału, aby nie przegapić nowych, jeszcze ciekawszych odcinków. Dziękuję za uwagę!