Прорив. Китайські вчені знайшли спосіб зробити батареї довговічнішими

Новий електроліт дасть змогу створити більш надійні та довговічні акумулятори (Фото:zozu/Depositphotos)

Група дослідників створила твердий електроліт, який має підвищену зносостійкість і відмінну провідність.

Вчені розробили твердий електроліт з полімерного матеріалу, який має видатні характеристики, включно з високою здатністю проводити іони і стабільністю. Цей новий матеріал може стати потенційною заміною рідким електролітам у літієвих батареях наступного покоління.

Він дає змогу зберегти понад 90% ємності акумулятора після проведення 300 циклів заряджання та розряджання і надає безпечнішу альтернативу наявним електролітам.

Нещодавно розроблений твердий електроліт з високою провідністю може відкрити шлях до створення твердотільних літієвих батарей. Історично батареї здебільшого використовували рідкі електроліти, але зараз триває активний пошук надійніших альтернатив. У минулому були розроблені тверді полімерні електроліти на основі поліетиленоксиду (ПЕО), які мали низку переваг, зокрема безпеку. Порівняно з сучасними літієвими іонними батареями, батареї з полімерними електролітами мають менший ризик загоряння.

Нині однією з основних проблем є низька іонна провідність полімерних електролітів за кімнатної температури. Інші тверді електроліти містять гелі. Однак дослідники розробили твердий електроліт зі зшитого полімеру, що містить 1,3-діоксолан (ДОЛ) і гліцидиловий ефір пентаеритриту (ПЕГ).

Цей внутрішній полімерний електроліт (IPE) має тривимірну (3D) сітчасту структуру з іонною провідністю до 0,49 міллісіменсів на см за кімнатної температури, що значно перевищує характеристики ПЕО. IPE забезпечує високу рухливість іонів літію до 0,85. Акумулятори, оснащені цими полімерними електролітами, зберігають понад 90% ємності після проведення 300 циклів зарядки і розрядки. Цей матеріал являє собою багатообіцяючу альтернативу для створення твердотільних літієвих батарей наступного покоління з високою енергетичною щільністю.