Οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν ηλεκτρολύτη για μια νέα γενιά μπαταριών από συνηθισμένο ξύλο
Μια κοινή ερευνητική ομάδα από τα πανεπιστήμια Brown και Maryland αναζητούσε εναλλακτικές λύσεις στο σύγχρονο ηλεκτρολύτες και αποφάσισε να χρησιμοποιήσει κυτταρίνη που εξάγεται από ξύλο ως βάση για στερεά ηλεκτρολύτη.
Έτσι, ο ηλεκτρολύτης που αποκτήθηκε, με πάχος μόνο ενός φύλλου χαρτιού, έδειξε την ευελιξία του, καθώς και μια εξαιρετική ικανότητα να απορροφά ενέργεια κατά τη διαδικασία φόρτισης ή εκφόρτισης. Πρόκειται για αυτή τη μοναδική επιστημονική εργασία που θα συζητηθεί στο υλικό.
Οι σύγχρονοι ηλεκτρολύτες και τα μειονεκτήματά τους
Ένα από τα σημαντικά μειονεκτήματα των σύγχρονων ηλεκτρολυτών είναι το γεγονός ότι περιέχουν πτητικά ουσίες που μπορούν να οδηγήσουν σε πυρκαγιά κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος στη συσκευή και επίσης να οδηγήσουν στο σχηματισμό δενδρίτες. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει σημαντική μείωση στην απόδοση των σύγχρονων μπαταριών.
Προκειμένου να εξαλειφθούν αυτά τα μειονεκτήματα, προτάθηκε η χρήση στερεών ηλεκτρολυτών, οι οποίοι είναι πολύ πιθανό να παραχθούν από άκαυστα υλικά. Αυτή η βελτίωση σάς επιτρέπει να αποφύγετε την εμφάνιση δενδριτών, καθώς και να αυξήσετε την ασφάλεια του προϊόντος.
Μία από τις πιθανές τροποποιήσεις λοιπόν είναι η αντικατάσταση της ανόδου (τώρα από γραφίτη και χαλκό) με έναν στερεό ηλεκτρολύτη. Αυτή η τροποποίηση θα πρέπει να επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, καθώς και να αυξήσει τη χωρητικότητα και το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας.
Οι περισσότεροι από τους στερεούς ηλεκτρολύτες μέχρι στιγμής έχουν κατασκευαστεί από κεραμικά, τα οποία είναι εξαιρετικά αποδοτικά. μετάδοση ιόντων, αλλά συγχρόνως συγκρατεί ελάχιστα το φορτίο κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας λόγω του υψηλού εύθραυστο.
Ένας νέος τύπος στερεού ηλεκτρολύτη και οι προοπτικές του
Έτσι, στην επόμενη επιστημονική εργασία, οι επιστήμονες αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν νανοΐνες κυτταρίνης που βρίσκονται στο ξύλο ως «βάση» για τον νέο ηλεκτρολύτη τους για στερεές ανόδους.
Οι επιστήμονες συνδύασαν σωλήνες πολυμερούς ξύλου με χαλκό για να αποκτήσουν έναν στερεό ιοντικό αγωγό και, όπως έδειξαν περαιτέρω πειράματα, αγωγιμότητα το προκύπτον υλικό αποδείχθηκε ότι είναι αρκετά συγκρίσιμο με την αγωγιμότητα των κεραμικών από 10 έως 100 φορές καλύτερη από άλλα υπάρχοντα πολυμερή οδηγούς.
Οι επιστήμονες εξήγησαν αυτό το φαινόμενο ως αποτέλεσμα της εισαγωγής χαλκού μεταξύ των πολυμερών αλυσίδων της κυτταρίνης, με αποτέλεσμα τους λεγόμενους «ιόντων κορμούς» και επιτρέπουν στα φορτισμένα σωματίδια λιθίου να κινούνται με ρεκόρ απόδοσης.
Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας που έγινε στις σελίδες του περιοδικού Nature.
Σας άρεσε το υλικό; Στη συνέχεια, βαθμολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι για να μην χάνετε νέα ακόμα πιο ενδιαφέροντα επεισόδια. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!