Исследователи разработали твердый электролит: теперь батареи могут стать лучше

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).

Важно

Батареи будут заряжаться еще быстрее: ученые научились эффективнее перемещать ионы лития

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.