Polymerprofessor udvikler sikrere komponent til lithiumbatterier

Strømkilden til implanteret medicinsk udstyr, elbiler, ubemandede luftfartøjer og andre sådanne genstande er afgørende for deres ydeevne. Så, hvad ville der ske, hvis det kraftcenter af energi - et lithiumbatteri - fejlede? En el- eller hybridbil ville blive ubrugelig, og et tiltrængt biomedicinsk udstyr ville hæmme en patients helbred.

Disse er typerne af resultater Dr. Yu Zhu, professor i polymervidenskab, sammen med andre forskere, forsøger at forebygge.

Et nyligt papir fra Zhus forskningsgruppe, "En superionisk ledende, Elektrokemisk stabil dobbelt-salt polymerelektrolyt, " offentliggøres tirsdag d Joule , Cell Press's fremadskuende tidsskrift, der spænder over energiforskning på tværs af discipliner.

Specifikt, Zhu og hans forskerhold udviklede en solid polymerelektrolyt, der kan bruges i lithium-ion-batterier til at erstatte den nuværende flydende elektrolyt for at forbedre sikkerheden og ydeevnen af ​​lithium-batterier.

Zhu siger, at faste elektrolytter ikke er blevet kommercialiseret i lithiumbatterier på grund af ulemper som lav ionisk ledningsevne og høj grænseflademodstand med elektroder. Imidlertid, Zhu og hans team demonstrerede, at en dobbelt-saltbaseret polymer fast elektrolyt udviste superionisk ledningsevne ved stuetemperatur og enestående elektrokemisk stabilitet med lithiumbatterielektrodematerialer.

"En fast elektrolyt har længe været tænkt til lithium-ion-batterier på grund af dens ikke-brændbare egenskaber og høje mekaniske styrke, der kan afbøde katastrofen forårsaget af batterifejl, " siger Zhu. "Batterisikkerhed og energitæthed er store bekymringer for nye anvendelser af lithiumbatterier, såsom til brug i elektriske køretøjer. Hvis den faste polymerelektrolyt udvikles med succes, batteriets energitæthed kunne fordobles, og sikkerhedsproblemerne for lithiumbatterier kunne fjernes. Denne forskning danner en stærk base for at udvikle en så lovende solid elektrolyt til lithium-batterier."