Гумен електролит батериите прави по-дълготрайни и по-безопасни

Гуменият електролит обещава по-безопасни и дълготрайни батерии. Снимка: Georgia Tech

Известен като изолатор, гумата може да не изглежда чудесен кандидат за електролитен материал в батерия. Но изследователи от Georgia Tech са разработили нов гумен материал с висока проводимост. Този еластомерен електролит може да направи батериите по-безопасни, а и да даде на електрическите превозни средства по-дълъг пробег.

Литиево-йонните батерии доведоха до революции в много видове технологии, от смартфони до електрически превозни средства. Но те носят риск от пожар или експлозия. Като причина се сочи течният електролит, който пренася литиеви йони между електродите. Затова учените експериментират с различни твърди електролити.

Тези твърдотелни електролити помагат за намаляване на риска, но пък си имат своите собствени проблеми. Често изработени от керамични материали, те могат да бъдат донякъде крехки, а интерфейсът между тях и електродите може да бъде неравномерен, което намалява проводимостта.

Изследователите от Georgia Tech казват, че техният нов еластомерен електролит решава и двата проблема наведнъж. Гуменият материал може да отскача обратно при удар по батерията и поддържа гладка връзка с електродите. Проводимостта му остава висока, но също така предотвратява растежа на литиевите „дендрити“, които често са първата стъпка от увреждането на батерията.

Самата гума обаче не е частта, която извършва преноса. Вътре са вградени проводими кристали от материал, наречен сукцинонитрил. Еластомерът му осигурява 3D скеле, което придава на електролита неговата форма и стабилност.

При тестове литиево-металните батерии, направени с новия електролит, са показали, че работят при напрежение от 4,5 V при стайна температура, с капацитет от 93 mAh g-1 и почти без изменение на капацитета в продължение на 1000 цикъла. Също така не са установени признаци за образуване на дендрити след 100 цикъла.

Разбира се, че има място за подобрение – и екипът проучва начини за увеличаване на времето на един цикъл и подобряване на йонната проводимост. Екипът казва, че това в крайна сметка може да доведе до появата по-безопасни и по-дълготрайни батерии за електрически превозни средства.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*