InternetUA

https://internetua.com/

Гибкие и сверхпроводимые: ученые создали батареи из дерева.

Ученые создали батареи нового поколения с электролитами из древесины. Исследование опубликовано в журнале Nature, передает сайт Брауновского университета.

В традиционных литиевых батареях исполюзуют жидкий электролит, который переносит ионы между двумя электродами, обеспечивая накопление и передачу электроэнергию. Себестоимость таких изделий достаточно высокая, поэтому ученые активно ищут альтернативу. Сотрудники Брауновского университета и Университета Мэриленда изготовили твердотельный электролит из нанофибрилл целлюлозы — молимерных трубок, полученных из древесины.

Они получили материал, тонкий, как бумага, проводимость которого оказалась в 10-100 раз лучше, по сравнению с другими полимерными ионными проводниками. Его можно использовать либо как твердый электролит батареи, либо как ионопроводящее связующее для катода полностью твердотельной батареи. Во время испытаний они собрали аккумулятор из нанофибрилл и медным проводником, который показал быстрый перенос ионов лития.

"Фактически, мы обнаружили, что этот ионный проводник обладает рекордно высокой ионной проводимостью среди всех твердых полимерных электролитов", — заявил профессор Лянбинг Ху.

У жидких элементов есть один критический недостаток — при большой силе тока в них могут образовываться крошечные нити твердого лития под названием дендриты, которые приводят к короткому замыканию. Кроме того, такие электролиты состоят из токсичных и легковоспламеняющихся веществ. Твердые электролиты предотвращают появление дендритов и горят намного хуже, однако большинство из них очень хрупкие.

860b8bc0-f4847bb6f78e8f095631a01d8d3cd8ee.png (95 KB)


Структура нанотрубок из целлюлозы

Новый материал достаточно гибкий, чтобы выдерживать удары и перепады напряжения, а по проводимости не уступает керамике. Как показало компьютерное моделирование, медь увеличивает пространство между цепями целлюлозного полимера, из-за чего появляются достаточно широкие "коридоры" для ионов лития.

"Ионы лития перемещаются в этом твердом органическом электролите с помощью механизмов, которые мы обычно находим в неорганической керамике, что обеспечивает рекордно высокую ионную проводимость", — сказал Ци. "Использование материалов, которые предоставляет природа, снизит общее воздействие производства батарей на окружающую среду".

Кроме того, целлюлозные трубки могут выступать связующим катодом для твердотельной батареи. Чтобы соответствовать емкости анодов, катоды должны быть значительно толще, но толщина может нарушить ионную проводимость и снизить эффективность. Для работы более толстых катодов их необходимо заключить в ионопроводящую связку. Авторы утверждают, что связующее звено в виде нового материала позволило создать один из самых толстых сверхпроводимых катодов в истории. Ученые надеются, что их открытие поможет вывести твердотельные батареи на массовый рынок.

Новости по теме
Xiaomi готовит к анонсу смартфон Redmi Note 12

Xiaomi готовит к анонсу смартфон Redmi Note 12

Недавно Xiaomi анонсировала в Китае флагман Redmi Note 11. Устройство пока не вышло на мировом рынке, но китайская компания уже работает над его преемником.

InternetUA

Новое дело «диверсантов» – подготовка перед вторжением? - Крым.

Новое дело «диверсантов» – подготовка перед вторжением? - Крым.

Что известно о новом деле «украинских диверсантов»? О чем говорят участившиеся обвинения Россией Украины в «дестабилизации»? Может ли это означать информационную подготовку нового возможного этапа российского вторжения в Украину? ФСБ России сообщи...

1

Незрячая девочка рисует мультики с помощью AI

Незрячая девочка рисует мультики с помощью AI

11-летняя Элоди не видит с рождения, что не помешало ей научиться создавать анимированные видеоролики на специальном планшете. Искусственный интеллект дает детальные голосовые инструкции в процессе. В планшет встроена азбука Брайля, на нем можно п...

Дождей много, водохранилища мелеют - Крым за неделю на радио Крым.

Дождей много, водохранилища мелеют - Крым за неделю на радио Крым.

Крым: дождей много, водохранилища мелеют? В августе 2021 года подконтрольный России глава Крыма Сергей Аксенов заявлял, что после летних ливней водохранилища на полуострове наполнились и воды Крыма хватит на ближайшие два-три года. Уже через три м...

2 5

Перл Харбор. Кто виноват в «дне позора» Америки? - Документальный фильм Би-би-си

Перл Харбор. Кто виноват в «дне позора» Америки? - Документальный фильм Би-би-си

7 декабря 1941 года в 07:40 утра в небе над базой ВМС США на Гавайских островах появились первые японские бомбардировщики. Не встретив почти никакого сопротивления, японцы без труда прорвались к линкорному ряду, один за другим взорвали корабли, ра...

5 42

Коронавирус в Крыму. Заболеваемость падает, смертность растет - Крымский вечер

Коронавирус в Крыму. Заболеваемость падает, смертность растет - Крымский вечер

Как жители полуострова относятся к смягчению антиковидных ограничений? Почему в Севастополе снова заговорили о необходимости закрытия города? Насколько изменилась опасность коронавирусной инфекции после выявления новых штаммов? Как крымчане относя...

1

Кудіненко: фонд «Таблеточки» зміг вивести онкохворих дітей на першу сторінку новин.

Кудіненко: фонд «Таблеточки» зміг вивести онкохворих дітей на першу сторінку новин.

Ольга Кудіненко, засновниця благодійного фонду «Таблеточки», який надає допомоги онкохворим дітям, відповідає на п’ять запитань НВ. Підписуйтеся на канал: Читай всі закриті статті розділу НВ Преміум. Перший місяць 1 грн: Читайте наші новини: Слідк...