Akumulator z elektrolitem wykonanym z drewna

dodano: 2021-10-23 12:45 | aktualizacja: 2021-10-25 17:42
autor: Janina Klepacka | źródło: Uniwersytet Brown/Nature.com

Kto by pomyślał, że nadejdzie czas, kiedy drewno będzie w pewnym stopniu wykorzystywane do przewodzenia elektryczności. Naukowcy próbują znaleźć alternatywę dla baterii litowo-jonowych, które wykorzystują płynny elektrolit do przenoszenia jonów między dwiema elektrodami. W czasopiśmie Nature opublikowano badania, w którym wykorzystano celulozę pochodzącą z drewna jako podstawę dla jednego z elektrolitów do przewodzenia elektryczności. Otrzymany elektrolit jest cienki jak papier i może zginać się i absorbować naprężenia podczas pracy akumulatora.

satkurier.pl

bateria litowo jonowa wood drewno elektrolit 760px

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Naukowcy z Brown University i University of Maryland stworzyli elektrolit z drewna, który do tego potrafi się zginać i dobrze pochłania energię podczas cyklu ładowania.

Obecnie elektrolity do akumulatorów litowych wykorzystują lotne ciecze, które w przypadku zwarcia mogą powodować pożary, a także przyczyniają się do tworzenia dendrytów, które potrafią zmniejszyć wydajność baterii. Alternatywą jest stosowanie elektrolitów stałych, które są wykonane z materiałów niepalnych. Dzięki nim urządzenie jest mniej podatne na tworzenie się dendrytów. Może to otworzyć zupełnie nowe możliwości w dziedzinie architektury baterii.

Wcześniej naukowcy wytwarzali elektrolity z materiałów ceramicznych, bo przewodzą jony wysokiej jakości, ale nie wytrzymują obciążeń podczas cyklu ładowania i rozładowywania.

Naukowcy zdecydowali się na użycie nanowłókien celulozowych z drewna.
Z drewna wykonano rurki polimerowe, potem dodano do nich miedź, aby uzyskać stały przewodnik jonowy. W rezultacie naukowcom udało się stworzyć elektrolit o przewodności zbliżonej do ceramiki, a nawet 10–100 razy większej niż w przypadku innych polimerowych przewodników jonowych.

Modelowanie wykazało, że miedź zwiększa przestrzeń między łańcuchami polimerów celulozy, które normalnie występują w ciasno upakowanych wiązkach. Rozszerzone odstępy tworzą ilość tzw. superautostrad jonowych, przez które naładowane cząstki litu poruszają się z rekordową wydajnością.

Źródło: brown.edu nature.com

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.