Аккумулятор прослужит на 60% дольше: ученые нашли для этого недорогой материал

Лигнин обеспечивает сопротивление и жесткость, для создания тонкопленочного сепаратора, который можно использовать внутри литий-ионных аккумуляторов для предотвращения коротких замыканий, которые могут вызвать пожар, пишет Tech Xplore.

"Мы хотели создать лучший аккумулятор. Но мы также хотели, чтобы он был безопасным, эффективным и экологичным", — сказал доцент Ченчен Фан.

Как объясняют в издании, внутри батареи положительно заряженный катодный и отрицательно заряженный анодный электроды способствуют потоку электричества. Чтобы держать эти электроды отдельно, коммерческий сепаратор обычно изготавливается из полиэтиленовых и полипропиленовых пластиковых материалов, которые могут сжиматься при температурах около 100°C.

Без защиты сепаратора катодная и анодная стороны аккумулятора могут касаться друг друга, что может привести к случайному короткому замыканию и возможному пожару или взрыву. Сепараторы на основе лигнина решают эту проблему, оставаясь стабильными и не уменьшаясь в размерах вплоть до температур 300°C.

Важно "Природа уже разработала": ученые получили материал для аккумуляторов из грибов (фото)

Ученые протестировали лигнин различной толщины и обнаружили, что пленки размером 25 микрометров, что тоньше четверти человеческого волоса, были самыми эффективными для поддержания стабильности внутренней части батареи и предотвращения соединения анода и катода. Повышенная стабильность внутри аккумулятора также сделала батарею более долговечной.

"Мы были удивлены, увидев, что лигниновая пленка также улучшила срок службы аккумулятора. Мы увеличили срок службы аккумулятора на 60%", — подчеркнул Фан.

Для изготовления лигниновых сепараторов команда использовала недорогой и экологичный метод сухой обработки. Он позволял производить большое количество лигниновой пленки, избегая использования вредных растворителей, которые обычно используются в традиционном производстве сепараторов.