Дървесен материал може да замени течните електролити в батериите(снимка: CC0

Дървесен материал може да размени течните електролити в батериите
(снимка: CC0 Public Domain)

Съвременните литиеви акумулатори нормално употребяват течен електролит за преместване на йоните сред двата електрода, само че учени, които изследват твърдотелните други възможности на електролита, виждат някои вълнуващи благоприятни условия на необикновени места. И зследователи са употребявали целулоза, получена от дърво, като основа за един от тези твърдотелни електролити. Той е тъничък като лист хартия, може да се огъва и свива, с цел да всмуква напрежението при зареждане и разреждане на батерията.

Недостатък на електролитите, употребявани в днешните литиеви акумулатори, е, че съдържат летливи течности, които носят риск от пожар при късо съединяване. Освен това особено за тях е образуването на така наречен дендрити – израстъци, сходни на пипала, които понижават продуктивността и носят риск от пробиви и късо съединяване, отбелязва.

Една от новите благоприятни условия е потреблението на корав електролит, като при него батериите могат да работят с анод от чист литиев метал. Това може да помогне за превъзмогване на „ тясното място ” от позиция на енергийната компактност на акумулаторите и да разреши на електрическите коли и самолети да пътуват по-дълго без презареждане.
още по тематиката
Много от твърдите електролити са направени от керамични материали. Те са ефикасни при осъществяване на йони, само че не устоят толкоз добре на напрежението по време на зареждане и разреждане заради своята чупливост. Учени от и Университета на Мериленд потърсиха опция, употребявайки целулозни нанофибри, каквито са налични в дървесината.

Дървесните детайли биват комбинирани с мед, с цел да образуват корав проводник, който може да се похвали с проводимост, сходна на, и 10 до 100 пъти по-добра от другите полимерно-йонни проводници. Според екипа, прибавянето на мед основава пространство сред целулозните полимерни вериги за формиране на „ йонни свръхмагистрали ”, което разрешава на литиевите йони да пътуват с рекордна успеваемост.

„ Чрез прибавянето на мед демонстрирахме, че целулозата, която нормално изолира йоните, може да предлага по-бърз литиево-йонен превоз в полимерните вериги ”, споделя създателят на проучването Лиангбин Ху. „ Всъщност открихме, че този йонен проводник реализира рекордно висока проводимост всред всички твърди полимерни електролити ”.

И защото материалът е тъничък и еластичен, учените считат, че той ще понася по-добре напреженията при. Изследователите настояват, че електрохимичната непоклатимост на материала разрешава потребление на литиево-метален анод и катоди с високо напрежение, а също така материалът може да работи и като свързващ, като обгръща свръхдебели катоди в акумулатори с висока енергийна компактност.

Има и още едно хубаво нещо: потреблението на материали, които природата дава в обилие, ще понижи цялостното екологично влияние на производството на акумулатори, акцентират учените.