23 октября 2021, 18:30

Аккумуляторы будущего из дерева: ученые создали новый материал из сверхтонких частиц целлюлозы

Инженеры получили материал, который похож на бумагу, однако более прочный и в сотни раз эффективнее других полимеров.

Аккумуляторы будущего из дерева: ученые создали новый материал из сверхтонких частиц целлюлозы

Как сообщается на официальном интернет-ресурсе американского Университета Брауна, его ученые создали аккумуляторные батареи, в которых будет использоваться электролит из древесины. Изобретение не только существенно улучшит технические характеристики элементов питания, но и удешевит их производство, сделав его более экологичным.

В стандартной литиевой батарее для транспортировки заряженных частиц, ионов, между электродами используется жидкий электролит. Группа ученых из американских университетов Брауна и Мэриленда изготовила твердый электролит из нанофибрил целлюлозы. Это микроскопические полимерные трубки, которые исследователи получили из обыкновенной древесины.

Новый тонкий материал имеет электропроводимость примерно в 10-100 раз лучшую, чем проводимость существующих в настоящее время полимерных ионных проводников. Применять его можно как в качестве твердого электролита для элементов питания, так и в роли ионопроводящего связующего для катода твердотельных аккумуляторов.

У существующих сегодня жидких элементов есть один критический недостаток: при больших значениях силы электрического тока внутри них могут образовываться микроскопические нити твердого лития (дендриты), которые становятся причиной короткого замыкания. Кроме того, жидкие электролиты,, как правило, состоят из легковоспламеняющихся и токсичных веществ. Твердые же электролиты, которые существуют сегодня, менее огнеопасны и не дают образовываться дендритам, однако большинство из них очень хрупки, что является их существенным недостатком.

Новый же "деревянный электролит" весьма гибкий, что позволяет ему выдерживать механические удары и резкие скачки напряжения. При этом его электропроводимость практически такая же, как у керамики.

Ученые из Университета Брауна заявили, что их открытие поможет сделать производство элементов питания более экологичным, а также поспособствует популяризации твердотельных батарей на мировом потребительском рынке.

Ранее Диалог.UA информировал своих читателей о том, что ученые создали уникальный процессор, который работает, как мозг человека.

Также мы рассказывали, как ученым удалось установить новый рекорд самой низкой температуры.

Автор: Михаил Холодный

Последние новости