Учёные нашли способ сделать аккумуляторы более безопасными и в 10 раз более производительными

Учёные нашли способ устранить ключевой недостаток полимерных электролитов в литиевых батареях. По результатам исследования может измениться подход к созданию безопасных накопителей энергии нового поколения.

Проблема современных литиевых батарей

Электролит обеспечивает перемещение ионов лития между электродами во время зарядки и разрядки. Большинство жидких электролитов, применяемых сегодня, являются легковоспламеняющимися, что неоднократно приводило к возгораниям в ноутбуках, электровелосипедах и электромобилях.

Альтернативой служат полимерные ионные жидкости (PIL) — материалы, которые не горят. Однако у них есть существенный недостаток: обладая хорошей ионной проводимостью при комнатной температуре, они оказываются слишком мягкими для практического применения.

Блок-сополимеры: прочность и проводимость вместе

Чтобы решить эту проблему, ученые пошли на хитрость: они объединили PIL со вторым, более жестким полимером, образовав блок-сополимеры. Материалы, которые самостоятельно собираются в упорядоченные наноструктуры, улучшая как прочность, так и транспортировку ионов.

Команда сосредоточилась на материалах со слоистой (ламеллярной) структурой, которая позволяет четче отслеживать движение ионов. Результат оказался впечатляющим. Предложенный подход позволяет повысить ионную проводимость, сохраняя при этом структурную стабильность материала.

Что это означает для потребителей аккумуляторных технологий?

Благодаря лучшему контролю над структурой и характеристиками эти материалы могут быть применены в аккумуляторах следующего поколения и других технологиях, где требуется сочетание безопасности и эффективности. Исследование также открывает перспективы для тонкопленочной электроники.

Более безопасные и эффективные аккумуляторы означают меньший риск возгорания, более длительный срок службы и более стабильную работу даже в условиях перепадов температур.

LogicPower - качество, проверенное опытом