A tudósok közönséges fából készítettek elektrolitot az akkumulátorok új generációjához
A Brown és a Maryland Egyetem közös kutatócsoportja a modern alternatíváit kereste elektrolitokat, és úgy döntött, hogy szilárd anyag alapanyagaként fából kivont cellulózt használ elektrolit.
Így a kapott, mindössze egy papírlap vastag elektrolit megmutatta rugalmasságát, valamint kiváló energiaelnyelő képességét a töltési vagy kisütési folyamat során. Erről az egyedülálló tudományos munkáról lesz szó az anyagban.
A modern elektrolitok és hátrányaik
A modern elektrolitok egyik jelentős hátránya, hogy illékony anyagokat tartalmaznak olyan anyagok, amelyek tüzet okozhatnak a készülék rövidzárlata során, és a keletkezéshez is vezethetnek dendritek. Ennek eredményeként a modern akkumulátorok hatékonysága jelentősen csökken.
E hátrányok kiküszöbölése érdekében szilárd elektrolitok alkalmazását javasolták, amelyek nem éghető anyagokból előállíthatók. Ez a finomítás lehetővé teszi a dendritek megjelenésének elkerülését, valamint a termék biztonságának növelését.
Tehát az egyik lehetséges módosítás az anód (ma már grafitból és rézből) szilárd elektrolitra cseréje. Ez a módosítás jelentősen meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát, valamint növeli a kapacitást és az üzemi hőmérséklet-tartományt.
Az eddigi szilárd elektrolitok nagy része kerámiából készült, ami rendkívül hatékony. ionok átvitele, ugyanakkor rosszul tartja a terhelést a töltés és az akkumulátor kisütése során a magas törékenység.
Egy új típusú szilárd elektrolit és kilátásai
Így a következő tudományos munkában a tudósok úgy döntöttek, hogy a fában található cellulóz nanoszálakat használják "alapként" a szilárd anódok új elektrolitjához.
A tudósok fa polimer csöveket rézzel kombináltak, hogy szilárd ionos vezetőt kapjanak, és amint azt a további kísérletek kimutatták, a vezetőképességet is a kapott anyag 10-100-szor jobbnak bizonyult a kerámiák vezetőképességével, mint más meglévő polimerek útmutatók.
A tudósok ezt a hatást azzal magyarázták, hogy réz került a cellulóz polimer láncai közé, ami úgynevezett "iontörzsek", és lehetővé teszik a töltött lítium részecskék rekordhatékony mozgását.
A tudósok megosztották az elvégzett munka eredményeit a Nature folyóirat oldalain.
Tetszett az anyag? Ezután értékelje, és ne felejtsen el feliratkozni a csatornára, hogy ne maradjon le az új, még érdekesebb epizódokról. Köszönöm a figyelmet!