מדענים יצרו אלקטרוליט לדור חדש של סוללות מעץ רגיל

צוות מחקר משותף מאוניברסיטאות בראון ומרילנד חיפש חלופות למודרניות אלקטרוליטים והחליטו להשתמש בתאית המופקת מעץ כבסיס למוצק אלקטרוליט.

אז האלקטרוליט שהתקבל, בעובי של גיליון נייר אחד בלבד, הראה את הגמישות שלו, כמו גם יכולת מצוינת לספוג אנרגיה במהלך תהליך הטעינה או הפריקה. על העבודה המדעית הייחודית הזו נדון בחומר.

אלקטרוליטים מודרניים וחסרונותיהם

אחד החסרונות המשמעותיים של אלקטרוליטים מודרניים הוא העובדה שהם מכילים חומרים נדיפים חומרים שעלולים להוביל לשריפה בזמן קצר חשמלי במכשיר, וגם להוביל להיווצרות דנדריטים. כתוצאה מכך, יש ירידה משמעותית ביעילות הסוללות המודרניות.

על מנת לבטל את החסרונות הללו, הוצע להשתמש באלקטרוליטים מוצקים, אותם ניתן בהחלט לייצר מחומרים בלתי דליקים. חידוד זה מאפשר לך להימנע מהופעת דנדריטים, כמו גם להגביר את בטיחות המוצר.

אז אחד השינויים האפשריים הוא להחליף את האנודה (כעת עשויה גרפיט ונחושת) באלקטרוליט מוצק. שינוי זה אמור להאריך משמעותית את חיי הסוללה, כמו גם להגדיל את הקיבולת וטווח טמפרטורת הפעולה.

רוב האלקטרוליטים המוצקים עד כה יוצרו מקרמיקה, שהיא יעילה ביותר. העברת יונים, אך יחד עם זאת מחזיקה בצורה גרועה את העומס במהלך טעינה ופריקה של הסוללה עקב שְׁבִירוּת.

סוג חדש של אלקטרוליט מוצק והסיכויים שלו

אז בעבודה המדעית הבאה, מדענים החליטו להשתמש בננו-סיבי תאית שנמצאו בעץ כ"בסיס" לאלקטרוליט החדש שלהם לאנודות מוצקות.

מדענים שילבו צינורות פולימר מעץ עם נחושת כדי להשיג מוליך יוני מוצק, וכפי שהראו ניסויים נוספים, מוליכות החומר שהתקבל התברר כשווה למדי למוליכות של קרמיקה פי 10 עד 100 טוב יותר מפולימר קיים אחר מדריכים.

מדענים הסבירו השפעה זו כתוצאה מהחדרת נחושת בין שרשראות הפולימר של תאית, וכתוצאה מכך מה שנקרא "גזעי יונים", והם מאפשרים לחלקיקי ליתיום טעונים לנוע ביעילות שיא.

מדענים שיתפו את תוצאות העבודה שנעשו על דפי כתב העת Nature.

אהבתם את החומר? אז דרג אותו ואל תשכח להירשם לערוץ כדי לא לפספס פרקים חדשים אפילו יותר מעניינים. תודה לך על תשומת הלב!