Forskare har skapat en elektrolyt för en ny generation batterier av vanligt trä
En gemensam forskargrupp från Brown och Maryland University letade efter alternativ till moderna elektrolyter och bestämde sig för att använda cellulosa utvunnen ur trä som bas för fast material elektrolyt.
Så den erhållna elektrolyten, endast ett pappersark tjockt, visade sin flexibilitet, såväl som en utmärkt förmåga att absorbera energi under laddnings- eller urladdningsprocessen. Det handlar om detta unika vetenskapliga arbete som kommer att diskuteras i materialet.
Moderna elektrolyter och deras nackdelar
En av de betydande nackdelarna med moderna elektrolyter är det faktum att de innehåller flyktiga ämnen ämnen som kan leda till brand under en kortslutning i enheten, och även leda till bildningen dendriter. Som ett resultat är det en betydande minskning av effektiviteten hos moderna batterier.
För att eliminera dessa nackdelar föreslogs det att använda fasta elektrolyter, som är fullt möjliga att producera från obrännbara material. Denna förfining gör att du kan undvika uppkomsten av dendriter, samt att öka produktens säkerhet.
Så en av de möjliga modifieringarna är att ersätta anoden (nu gjord av grafit och koppar) med en fast elektrolyt. Denna modifiering bör avsevärt förlänga batteriets livslängd, samt öka kapaciteten och driftstemperaturområdet.
De flesta av de fasta elektrolyterna hittills har tillverkats av keramik, som är mycket effektiv. överföring av joner, men håller samtidigt dåligt lasten under laddning och urladdning av batteriet på grund av den höga bräcklighet.
En ny typ av fast elektrolyt och dess framtidsutsikter
Så i nästa vetenskapliga arbete beslutade forskare att använda cellulosa nanofibrer som finns i trä som en "bas" för deras nya elektrolyt för fasta anoder.
Forskare kombinerade träpolymerrör med koppar för att få en solid jonledare och, som ytterligare experiment visade, konduktivitet det resulterande materialet visade sig vara ganska jämförbart med konduktiviteten hos keramer från 10 till 100 gånger bättre än andra befintliga polymerer guider.
Forskare förklarade denna effekt som ett resultat av införandet av koppar mellan polymerkedjorna av cellulosa, vilket resulterade i så kallade "jonstammar", och de gör att laddade litiumpartiklar kan röra sig med rekordeffektivitet.
Forskare har delat resultaten av arbetet som gjorts på sidorna i tidskriften Nature.
Gillade du materialet? Betygsätt det sedan och glöm inte att prenumerera på kanalen för att inte missa nya ännu mer intressanta avsnitt. Tack för din uppmärksamhet!