Литий-ионные аккумуляторы на основе твердого электролита безопаснее

Традиционно используемые литий-ионные аккумуляторы содержат жидкие электролиты. Легковоспламеняющаяся природа этих жидких электролитов ответственна за угрозы безопасности, связанные с этими батареями.

Юань Ян, преподаватель факультета материаловедения и инженерии Колумбийского университета, разработал новую модифицированную версию уже имеющихся литий-ионных аккумуляторов. В новых батареях используются твердотельные электролиты. Янг и его команда использовали процедуру ice-templating для разработки твердых керамических электролитов.

Они начали охлаждать водный раствор керамических частиц снизу, а затем позволили льду расти. Применение вакуума приводит к образованию ледяных шаблонов. Соединение керамических частиц с этими шаблонами с помощью полимеров в конечном итоге приводит к образованию твердых керамических электролитов.

Результаты упомянутого исследования (финансируемого программой MRSEC Национального научного фонда) были опубликованы вчера в журнале Nano Letters. Согласно опубликованной статье, разработанный твердотельный керамический электролит был чрезвычайно проводящим и гибким.

Согласно New Electronics, готовые твердотельные аккумуляторы, изготовленные из них, сравнительно безопасны и подходят для разработки портативных электронных устройств, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и электромобили. Кроме того, эти твердотельные аккумуляторы отличаются высокой гибкостью и сгибаемостью. Эта повышенная гибкость аккумуляторов делает их пригодными для разработки гибкой электроники.

Кроме того, эти аккумуляторы обладали высокой плотностью энергии, которая может быть напрямую преобразована в повышенную выходную мощность. Ян и члены его команды предлагают заменить графитовый слой отрицательного электрода металлическим литием для разработки прототипов полных литиевых батарей.

Согласно EurekAlert, эксперты в области материаловедения из различных других исследовательских институтов оценили исследование Янга. Хайлян Ван из Йельского университета сказал, что предлагаемый прототип полностью литиевой батареи является чрезвычайно умной идеей, которая может помочь в повышении производительности таких композитных батарей на основе электролита. Весьма оптимистичные результаты настоящего исследования проложили путь к разработке более безопасных и эффективных литий-ионных аккумуляторов следующего поколения.