Wetenschappers hebben een elektrolyt gemaakt voor een nieuwe generatie batterijen van gewoon hout

Een gezamenlijk onderzoeksteam van Brown en Maryland Universities was op zoek naar alternatieven voor modern elektrolyten en besloten om cellulose uit hout te gebruiken als basis voor vaste stoffen elektrolyt.

Dus het verkregen elektrolyt, slechts één vel papier dik, toonde zijn flexibiliteit, evenals een uitstekend vermogen om energie te absorberen tijdens het laad- of ontlaadproces. Het gaat om dit unieke wetenschappelijke werk dat in het materiaal aan de orde komt.

Moderne elektrolyten en hun nadelen

Een van de belangrijke nadelen van moderne elektrolyten is het feit dat ze vluchtige stoffen bevatten stoffen die bij kortsluiting in het apparaat tot brand kunnen leiden en tevens tot de vorming kunnen leiden dendrieten. Als gevolg hiervan is er een aanzienlijke afname van de efficiëntie van moderne batterijen.

Om deze nadelen op te heffen, werd voorgesteld om vaste elektrolyten te gebruiken, die heel goed kunnen worden geproduceerd uit onbrandbare materialen. Met deze verfijning kunt u het verschijnen van dendrieten voorkomen en de veiligheid van het product vergroten.

Een van de mogelijke aanpassingen is dus om de anode (nu gemaakt van grafiet en koper) te vervangen door een vast elektrolyt. Deze wijziging zou de levensduur van de batterij aanzienlijk moeten verlengen, evenals de capaciteit en het bedrijfstemperatuurbereik.

De meeste vaste elektrolyten tot nu toe zijn gemaakt van keramiek, dat zeer efficiënt is. overdracht van ionen, maar houdt tegelijkertijd de belasting slecht vast tijdens het opladen en ontladen van de batterij vanwege de hoge breekbaarheid.

Een nieuw type vast elektrolyt en zijn vooruitzichten

Dus in het volgende wetenschappelijke werk besloten wetenschappers om cellulose-nanovezels in hout te gebruiken als een "basis" voor hun nieuwe elektrolyt voor vaste anodes.

Wetenschappers combineerden houten polymeerbuizen met koper om een ​​solide ionengeleider te verkrijgen, en, zoals verdere experimenten aantoonden, geleidbaarheid het resulterende materiaal bleek vrij vergelijkbaar te zijn met de geleidbaarheid van keramiek van 10 tot 100 keer beter dan andere bestaande polymeer gidsen.

Wetenschappers verklaarden dit effect als gevolg van de introductie van koper tussen de polymeerketens van cellulose, wat resulteerde in: zogenaamde "ion-trunks", en ze zorgen ervoor dat geladen lithiumdeeltjes met recordefficiëntie kunnen bewegen.

Wetenschappers hebben de resultaten van het werk gedeeld op de pagina's van het tijdschrift Nature.

Vond je het materiaal leuk? Beoordeel het dan en vergeet je niet te abonneren op het kanaal om geen nieuwe, nog interessantere afleveringen te missen. Dank u voor uw aandacht!