Группа ученых из Дрексельского университета (США) разработала твердотельный электрод, способный заменить огнеопасный электролит в батареях и суперконденсаторах. Для его создания ученые использовали пористую углеродную ткань, пропитанную гелем.
Жидкий электролит внутри батарей и суперконденсаторов может быть коррозийным или токсичным и почти всегда огнеопасен. Прогресс в технологиях требует уменьшения размера устройств хранения энергии, отчего опасность короткого замыкания возрастает, как в случае с воспламеняющимися смартфонами Samsung Galaxy Note.
Вместо горючего электролитного раствора профессор Вибха Калра и ее команда использовали богатый ионом гелевый электролит, которым они пропитали ткань из пористого углеродного нановолокна. «Мы полностью отказались от тех компонентов, которые могли бы загореться, — говорит профессор. — И, таким образом, создали электрод, который позволит устройствам хранения энергии стать легче и лучше».
Что касается суперконденсаторов, то они обычно служат в современных устройствах для быстрого выброса энергии, в отличие от батарей, которые должны работать продолжительное время. Но, как и батареи, они тоже используют огнеопасный электролит и также подвержены протечкам и возгораниям.
Суперконденсаторы, для изготовления которых может использоваться разработка инженеров Дрексельскогого университета, не только не содержат горючей жидкости, но и обладают более компактным и надежным дизайном, повышенной энергоемкостью и сроком службы. Также они могут работать при температуре до плюс 300 градусов Цельсия, а значит, маловероятно, что такое устройство воспламенится из-за неправильной эксплуатации, пишет Phys.org.
Искусственная мышца выдерживает вес в 1000 раз больше собственного
Кейсы
Первый в мире электромобиль с батареей на твердотельном электролите собирается выпустить Toyota. Такой аккумулятор появится в моделях 2022 года и будут легче и меньше, чем современные литий-ионные.