Исследователи разработали твердый электролит: теперь батареи могут стать лучше
Похоже, ученые достигли мечты о твердом электролите — он более устойчив к возгоранию и не так быстро подвергается износу.
Ученые разработали по-настоящему твердый аккумуляторный электролит с высокими характеристиками из сшитого полимера, который обладает высокой ионной проводимостью и стабильностью, что делает его перспективным для литиевых батарей следующего поколения. Об этом пишет SciTechDaily и особо отмечает, что этот новый материал сохраняет более 90% емкости аккумулятора после 300 циклов зарядки-разрядки и предлагает более безопасную альтернативу нынешним жидким электролитам.
Недавно разработанный твердый электролит с высокой проводимостью может проложить путь к твердотельным литиевым батареям. Исторически сложилось так, что в батареях в основном использовались жидкие электролиты. Однако ведется настойчивый поиск надежной замены. В 1970-х годах были разработаны твердые полимерные электролиты на основе полиэтиленоксида (ПЭО), обладающие рядом преимуществ, в частности безопасностью. По сравнению с современными литий-ионными батареями, батареи с полимерными электролитами имеют меньший риск возгорания.
Как отмечают исследователи в своей опубликованной работе, к сожалению, ионная проводимость полимерных электролитов при комнатной температуре слишком мала, чтобы ее можно было использовать на практике. Другие электролиты, которые недавно были произведены и описаны как "твердотельные", на самом деле содержат гели. Цюаньфэн Донг и его коллеги разработали и синтезировали твердотельный электролит из сшитого полимера, состоящего из 1,3-диоксолана (ДОЛ) и глицидилового эфира пентаэритрита (ПЭГ).
Этот внутренний полимерный электролит (IPE) имеет трехмерную (3D) сетчатую структуру, которая имеет ионную проводимость до 0,49 миллисименс на см при комнатной температуре, что намного выше, чем у ПЭО. Внутренний полимерный электролит обеспечивает число миграции ионов лития до 0,85. Аккумуляторы с собственными полимерными электролитами сохраняют более 90% своей емкости после 300 циклов зарядки-разрядки. По мнению авторов, этот материал может стать хорошим выбором для твердотельных литиевых батарей следующего поколения с высокой плотностью энергии.
Ранее Фокус сообщал, что создана уникальная батарея двойного назначения, которая заряжает и помогает лечиться. Особая гибридная батарея не только подпитывает устройства, но и производит химические вещества, применяемые в фармацевтике.