Новый материал, полученный из деревьев, может стать основой нового типа аккумуляторов

Материал, полученный из деревьев, потенциально может заменить жидкие электролиты в батареях следующего поколения.

Новый материал, полученный из деревьев, может стать основой нового типа аккумуляторов

В поисках аккумуляторов, которые обеспечивают большую мощность и работают более безопасно, исследователи работают над заменой для жидкостей, обычно используемых в современных литий-ионных аккумуляторах, твердыми материалами. Теперь исследовательская группа из Университета Брауна и Университета Мэриленда разработала новый материал для использования в твердотельных батареях, полученный из необычного источника: деревьев.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда демонстрирует твердый ионный проводник, в котором медь сочетается с нанофибриллами целлюлозы — полимерными трубками, полученными из древесины. По словам исследователей, этот тонкий как бумага материал имеет ионную проводимость в 10-100 раз лучше, чем другие полимерные ионные проводники. Его можно использовать либо как твердый электролит батареи, либо как ионопроводящее связующее для катода полностью твердотельной батареи.

Работа электролита — проводить ионы лития между катодом и анодом батареи. Жидкие электролиты работают неплохо, но у них есть недостатки. При высоких токах в электролите могут образовываться крошечные нити металлического лития, называемые дендритами, что приводит к коротким замыканиям.

Твердые электролиты могут предотвращать проникновение дендритов и могут быть изготовлены из негорючих материалов. Большинство исследованных твердых электролитов представляют собой керамические материалы, которые отлично проводят ионы, но при этом они толстые, жесткие и хрупкие. Напряжения во время производства, а также зарядки и разрядки могут привести к трещинам и поломкам. Однако материал, представленный в этом исследовании, тонкий и гибкий, почти как лист бумаги, а его ионная проводимость не уступает керамике.

Помимо работы в качестве твердого электролита, новый материал также может выступать в качестве связующего катода для твердотельной батареи. Исследователи надеются, что новый материал может стать шагом на пути вывода технологии твердотельных батарей на массовый рынок.

Читайте также

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Энтузиаст собрал компьютер для апокалипсиса, работающий от огня

Энтузиаст собрал компьютер для апокалипсиса, работающий от огня

Канатная дорога между Россией и Китаем заработает в мае 2027 года

Канатная дорога между Россией и Китаем заработает в мае 2027 года

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Google представила Pixel 11 Pro, Pro XL и складной Pro Fold с новой подсветкой HiLight

Google представила Pixel 11 Pro, Pro XL и складной Pro Fold с новой подсветкой HiLight

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Семь самых странных явлений Солнечной системы, которые сложно объяснить

Семь самых странных явлений Солнечной системы, которые сложно объяснить