科学家用木材制成电池,突破电池能量密度!

锂电池的固体替代品

市面上的锂电池通常是液体电解质在两个电极之间携带离子,不过近日长期关注于固体替代品的科学家们看到了一些新的电池发展目标。这项研究的作者使用了源自木材的纤维素作为固体电解质的基础,这种电解质会像纸一样薄,它可以在电池循环时弯曲以吸收应力。

当今锂电池使用的电解质最大的缺点是它们都是挥发性液体,一旦设备短路就会引发火灾,并且枝晶成长会导致不均匀沉积而发生电池燃烧等安全疑虑,从而影响性能,而固体电解质则是由不可燃材料所制成,使设备不易形成枝晶,并为电池结构开辟全新的可能性。

目光转移到“木材”

美国布朗大学和马里兰大学把目光转移到“木材”上,认为纤维素奈米纤维(Cellulose Nanofiber,CNF)或许有机会应用在电池中。奈米纤维素来自纸浆的生质材料,把植物细胞中的纤维素作奈米级的纤维分离,形成纤维宽度 3~100 奈米、长度 5 微米的极微细纤维材料。

研究人员将铜与奈米纤维素结合制成新型固态离子导体,其离子导电系数(ion conductivity)甚至可以媲美陶瓷,也比其他聚合物离子导体高 10~100 倍,团队认为,铜可以有效地扩大纤维素聚合物链之间的空间,有效加速锂离子的传递速度。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/wuli/1948.html