Акумулятор прослужить на 60% довше: вчені знайшли для цього недорогий матеріал

Лігнін забезпечує опору та жорсткість, для створення тонкоплівкового сепаратора, який можна використовувати всередині літій-іонних акумуляторів для запобігання коротким замиканням, що можуть спричинити пожежу, пише Tech Xplore.

"Ми хотіли створити кращий акумулятор. Але ми також хотіли, щоб він був безпечним, ефективним та екологічним", — сказав доцент Ченчен Фан.

Як пояснюють у виданні, всередині батареї позитивно заряджений катодний та негативно заряджений анодний електроди сприяють потоку електрики. Щоб тримати ці електроди окремо, комерційний сепаратор зазвичай виготовляється з поліетиленових та поліпропіленових пластикових матеріалів, які можуть стискатися за температур близько 100°C.

Без захисту сепаратора катодна та анодна сторони акумулятора можуть торкатися одна одної, що може призвести до випадкового короткого замикання та можливої ​​пожежі чи вибуху. Сепаратори на основі лігніну розв’язують цю проблему, залишаючись стабільними та не зменшуючись в розмірах аж до температур 300°C.

Важливо "Природа вже розробила": вчені отримали матеріал для акумуляторів із грибів (фото)

Вчені протестували лігнін різної товщини та виявили, що плівки розміром 25 мікрометрів, що тонше за чверть людської волосини, були найефективнішими для підтримки стабільності внутрішньої частини батареї та запобігання з'єднанню анода та катода. Підвищена стабільність всередині акумулятора також зробила батарею більш довговічною.

"Ми були здивовані, побачивши, що лігнінова плівка також покращила термін служби акумулятора. Ми збільшили термін служби акумулятора на 60%", — наголосив Фан.

Для виготовлення лігнінових сепараторів команда використовувала недорогий так екологічний метод сухої обробки. Він дозволяв виробляти велику кількість лігнінової плівки, уникаючи використання шкідливих розчинників, які зазвичай використовуються у традиційному виробництві сепараторів.

Нагадаємо, вчені також розробили нову цинк-іонну батарею, яка здатна витримувати на 50% більше циклів зарядки-перезарядки і може стати безпечною заміною звичним літій-іонним аналогам.