В мире аккумуляторов за последнее время произошло несколько интересных событий. Основная цель - отказаться от традиционных жидкостей, используемых в литий-ионных установках. Кто-то пробовал (и первые прототипы обещают) носимые аккумуляторы с питанием от пота: сегодня есть что-то, что исходит прямо из деревьев. "Бумажный" аккумулятор?
Команда ученых из Университет Брауна ed Университет Мэриленда разработал твердый проводник ионов. Вместо традиционной аккумуляторной технологии, в которой используются электролиты на основе солей лития, растворенные в растворителе, они состоят из нанофибрилл целлюлозы (например, бумаги) и полимерных трубок из дерева и меди без использования жидкостей.
На бумаге приятный аккумулятор
При сохранении тонкости, не отличающейся от бумаги, материал способен проводить ионы. От 10 до 100 раз лучше, чем предыдущие полимерные ионные проводники. Он настолько эффективен, что представляет собой абсолютный рекорд для руководителя исследования профессора Лянбин Ху факультета материаловедения и инженерии Университета Мэриленда.
Проблема, которую нужно преодолеть
Литиевые батареи хорошо справляются со своей задачей, но они сопряжены с риском. Дендриты, небольшие нити металлического лития, могут образовываться в электролите литиевой соли при больших токах, что приводит к коротким замыканиям. Кроме того, они сделаны из токсичных химикатов; кроме того, что они вредны для Земли, они еще и огнеопасны. Напротив, твердые электролиты, как показали ученые, препятствуют проникновению дендритов. Обычно они изготавливаются из негорючих, но при этом толстых, но хрупких керамических материалов.
Материал, созданный этими учеными, кажется, решает все проблемы — он обладает всеми преимуществами твердого электролита, но его состав на основе древесины означает, что он по-прежнему остается тонким и гибким. Как и другая популярная вещь на основе дерева, я уже говорил вам: бумага. Этот революционно новый материал, описанный в исследовательской статье опубликовано в журнале Nature, он также может действовать как ионопроводящее связующее для использования в катоде будущих батарей, а также действовать как твердый электролит для батареи.
