В мире / 26 октябрь 2021
В США создали аккумулятор из древесины
Американские ученые разработали батарею с электролитом из древесины, — он обеспечивает рекордную проводимость
Ученые из Университета Брауна и Университета Мэрилэнда создали аккумулятор с твердым электролитом на основе нановолокон целлюлозы, обнаруженных в древесине. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature.
В ходе разработки исследователи объединили полимерные трубки из дерева с медью для образования твердого ионного проводника, имеющего проводимость, аналогичную керамической, и примерно в 10–100 раз лучше, чем другие полимерные ионные проводники.
Отмечается, что электролит на основе древесины хорошо гнется и поглощает энергию во время цикла зарядки.
Команда подчеркивает, что добавление меди создает пространство между цепями полимера целлюлозы для формирования «ионных супермагистралей», позволяя ионам лития перемещаться с рекордной эффективностью.
Благодаря тонкости и гибкости материала, ожидается, что он будет лучше выдерживать нагрузки при циклической работе батареи.
Кроме того, использование природных материалов поможет снизить общее негативное воздействие производства аккумуляторов на окружающую среду.
Что это значит
В современных литиевых батареях обычно используется жидкий электролит для переноса ионов между двумя электродами, но ученые видят перспективы в развитии твердых альтернатив, например, на основе древесины. В первую очередь это обусловлено тем, что летучие жидкости, используемые в литиевых батареях, несут риск возгорания при коротком замыкании устройства и могут способствовать образованию дендритов, которые снижают производительность. Между тем, твердые электролиты могут быть изготовлены из негорючих материалов, что позволит снизить подобные риски.
В условиях активного развития электрического транспорта батареи с твердым электролитом могут стать технологией следующего поколения, — исследования в данной отрасли проводят такие автопроизводители как Ford, Hyundai, Nissan, Toyota и Volkswagen.
Стоит отметить, что древесина — не единственный материал для твердых электролитов. Ранее группа ученых предложила «твердую» альтернативу жидким электролитам на основе керамики, — ожидалось, что именно этот материал станет фундаментальным решением безопасности литий-ионных батарей. А в 2020 году компания Ion Storage Systems разработала прочный и плотный керамический электролит толщиной всего около 10 микрометров, предлагающий высокий уровень сопротивления.
Комментарии к новости
Добавить комментарий
Экономика
Происшествия
Спорт
Бизнес