De krachtbron voor geïmplanteerde medische apparaten, elektrische auto's, onbemande luchtvaartuigen en andere dergelijke objecten is van vitaal belang voor hun prestaties. Dus, wat zou er gebeuren als die krachtpatser van energie - een lithiumbatterij - zou falen? Een elektrische of hybride auto zou onbruikbaar worden en een broodnodig biomedisch apparaat zou de gezondheid van een patiënt belemmeren.

Dit zijn de soorten uitkomsten, Dr. Yu Zhu, een professor in de polymeerwetenschap, samen met andere onderzoekers, probeert te voorkomen.

Een recent artikel van de onderzoeksgroep van Zhu, "Een superionisch geleidend, Elektrochemisch stabiel dubbelzoutpolymeerelektrolyt, " verschijnt dinsdag in Joule , Het toekomstgerichte tijdschrift van Cell Press over energieonderzoek over disciplines heen.

specifiek, Zhu en zijn onderzoeksteam ontwikkelden een vaste polymeerelektrolyt die kan worden gebruikt in lithium-ionbatterijen om de huidige vloeibare elektrolyt te vervangen om de veiligheid en prestaties van lithiumbatterijen te verbeteren.

Zhu zegt dat vaste elektrolyten niet zijn gecommercialiseerd in lithiumbatterijen vanwege nadelen zoals lage ionische geleidbaarheid en hoge grensvlakweerstand met elektroden. Echter, Zhu en zijn team toonden aan dat een op dubbel zout gebaseerd polymeer vast elektrolyt superionische geleidbaarheid vertoonde bij kamertemperatuur en uitstekende elektrochemische stabiliteit met lithiumbatterij-elektrodematerialen.

"Een vaste elektrolyt is al lang gedacht voor lithium-ionbatterijen vanwege de niet-ontvlambare eigenschap en hoge mechanische sterkte die de ramp veroorzaakt door batterijstoringen kan verminderen, ", zegt Zhu. "Batterijveiligheid en energiedichtheid zijn grote zorgen voor opkomende toepassingen van lithiumbatterijen, zoals voor gebruik in elektrische voertuigen. Als de vaste polymeerelektrolyt met succes wordt ontwikkeld, de energiedichtheid van de batterij kan worden verdubbeld en de veiligheidsproblemen voor lithiumbatterijen kunnen worden weggenomen. Dit onderzoek legt een sterke basis om zo'n veelbelovend vast elektrolyt voor lithiumbatterijen te ontwikkelen."