При наличии соответствующих электродных материалов электролит также можно использовать для производства гибких батарей.
Швейцарские исследователи разработали эластичный полимерный электролит на основе силикона. Этот электролит, разработанный исследователями из лаборатории функциональных полимеров Empa, может способствовать созданию более совершенных твердотельных батарей.
Эластичный электролит также может использоваться в гибких батареях для медицинских применений.
В отличие от большинства электролитов для твердотельных батарей, которые изготавливаются из жестких материалов, их твердый электролит мягкий и эластичный.
Эластичные компаунды имеют один существенный недостаток для исследований в области аккумуляторных батарей.
Исследователи выяснили, что исходным полимером для электролита является полисилоксан, более известный как силикон. Это эластичное соединение имеет один существенный недостаток для исследований в области батарей: оно неполярно и, следовательно, не способно растворять заряженные частицы, ионы.
Исследователям под руководством Дорины Оприс удалось добавить функциональные группы к «основе» полимера, что сделало его хорошим ионным проводником, сохранив при этом его полезные эластичные свойства.
«Современные батареи для медицинских имплантатов, таких как кардиостимуляторы, обычно жесткие и неудобные для пациентов», — сказала Дорина Оприс. «Наш полимер может служить не только электролитом, но и связующим материалом для катода».
Электролит, проходящий испытания в прототипах батарей.
Исследователи тестируют свой электролит в различных прототипах батарей. Помимо таких кнопочных элементов, в будущем могут появиться и мягкие батареи.
При наличии соответствующих электродных материалов электролит также можно использовать для производства гибких батарей.
«Гибкий полимер можно комбинировать с различными активными материалами катода, что позволяет создавать батареи для самых разных применений», — сказал исследователь Empa Кан Циммерли.
Исследовательская группа также отметила, что гибкость и безопасность — не единственные преимущества инновационного электролита.
«Этот материал можно перерабатывать в тонкие пленки толщиной в несколько микрометров, и его производство масштабируемо», — сказал Оприс. «При производстве в промышленных масштабах он также оказывается дешевле, чем традиционные твердые полимерные электролиты».
Согласно пресс-релизу, исследователи в настоящее время работают над дальнейшим улучшением ионной проводимости силиконового электролита и одновременно ищут подходящего промышленного партнера для начала коммерциализации этой технологии.
Исследователи также выяснили, что в большинстве батарей электролит представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость. В так называемых твердотельных батареях в качестве электролита используется твердое вещество. Это не только делает их более безопасными, но и позволяет использовать альтернативные материалы для электродов, например, чистый литий для анода.
В результате твердотельные батареи потенциально могут достигать гораздо более высокой плотности энергии и накапливать больше электроэнергии на единицу объема, что, по мнению исследователей, является преимуществом для широкого спектра применений, от электромобилей до портативной электроники.
Sourse: interestingengineering.com
