Gumeni elektrolit za dugotrajnije baterije

Obzirom da je poznata kao dobar izolator, guma nam se nikako ne čini kandidatom za elektrolit u baterijama električnih automobila, no znanstvenici Georgia Techa razvili su novi gumeni materijal visoke vodljivosti kojim to demantiraju.

Ovaj elastomerni elektrolit mogao bi dovesti do sigurnijih i dugotrajnijih baterija za električna vozila i povećati im domet.

Litij-ionske baterije dovele su do revolucije u mnogim tehnologijama, od pametnih telefona do električnih vozila, no kod njih uvijek postoji opasnost od požara ili eksplozije kada je baterija oštećena ili pregrijana.

Čvrsti elektroliti mogu pomoći u smanjenju tog rizika, ali oni donose svoje probleme. Često izrađeni od keramičkih materijala, mogu biti pomalo krhki, a sučelje između njih i elektroda može biti neujednačeno, smanjujući vodljivost iona kroz bateriju.

Istraživači iz Georgia Techa kažu da njihov novi elastomerni elektrolit rješava oba ova problema. Gumeni elastomerni materijal održava vodljivost visokom, ali i sprječava rast litijevih dendrita, koji su često prvi korak prema kvaru baterije.

Ipak, guma sama ne bi mogla odraditi ulogu elektrolita u baterijama pa su u nju ugradili vodljive plastične kristale od materijala zvanog sukcinonitril, dok elastomer pruža 3D skelu da bi elektrolitu dao njegov oblik i stabilnost.

U testovima se pokazalo da litij-metalne baterije napravljene s novim elektrolitom mogu raditi na naponu od 4,5 V na sobnoj temperaturi, s kapacitetom od 93 mAh i gotovo bez gubitka kapaciteta tijekom 1.000 ciklusa, a nakon 100 ciklusa nije bilo znakova stvaranja dendrita

Naravno, još uvijek ima mjesta za poboljšanje, pa tim istražuje načine za povećanje vremena ciklusa i ionske vodljivosti, što bi na kraju moglo dovesti do sigurnijih i dugotrajnijih baterija za električna vozila.

Čitav znanstveni rad objavljen u časopisu Nature možete pronaći na ovoj poveznici.