Nieuwe polymeermaterialen die in ontwikkeling zijn bij Oak Ridge National Laboratory, kunnen veiligere, stabielere batterijen mogelijk maken die nodig zijn voor elektrische voertuigen en energieopslag in het elektriciteitsnet.

Polymeren zijn veelbelovende elektrolyten voor lithiumbatterijen in vaste toestand vanwege hun lage kosten, flexibiliteit en verwerkbaarheid, maar de prestaties moeten worden verbeterd.

"Normaal gesproken kun je de flexibiliteit vergroten om de geleidbaarheid te verbeteren, maar je offert kracht op. Onze aanpak omzeilt deze afweging door selectief flexibiliteit toe te voegen aan ionengeleidende blokken," zei ORNL's Guang Yang.

Het team ontwierp een blokcopolymeer dat een geleidende kern tussen stijve buitenlagen plaatst die de 'vulling' beschermen. Het op gebruik geïnspireerde ontwerp is nano-engineered om dendrieten te blokkeren, lithiumgroei die elektrolyten zou kunnen doorboren en batterijen zou kunnen beschadigen.

De resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of the Electrochemical Society in een uitgave ter ere van John Goodenough, uitvinder van de lithium-ionbatterij.

"Ontdekkingen als deze kunnen leiden tot robuuste lithium-metaalbatterijen die ons kunnen helpen om de doelstellingen voor schone energie te halen", zegt Jagjit Nanda van ORNL. + Verder verkennen

Ionische vloeistoffen maken een plons in de nieuwe generatie solid-state lithium-metaalbatterijen