Van mobiele telefoons en laptops tot elektrische voertuigen, lithium-ionbatterijen zijn de energiebron die het dagelijks leven van brandstof voorziet. Maar de laatste jaren is ze hebben ook de aandacht getrokken voor het vangen van vuur. In een poging om een ​​veiligere batterij te ontwikkelen, wetenschappers rapporteren in het ACS-tijdschrift Nano-letters dat de toevoeging van nanodraden niet alleen de brandwerende eigenschappen van de batterij kan verbeteren, maar ook zijn andere eigenschappen.

In lithium-ionbatterijen (LIB's), lithiumionen bewegen heen en weer tussen elektroden door een elektrolyt. Traditionele LIB's hebben een vloeibaar elektrolyt gemaakt van zouten en organische oplosmiddelen, maar het verdampt gemakkelijk en kan brandgevaarlijk zijn. Dus, onderzoekers hebben hun aandacht gericht op elektrolyten in vaste toestand als mogelijke alternatieven. Er zijn verschillende opties voorgesteld voor elektrolyten in vaste toestand, maar de meeste zijn niet stabiel of kunnen niet voldoen aan grootschalige eisen. Polymeerelektrolyten hebben potentieel getoond omdat ze stabiel zijn, goedkoop en flexibel; maar ze hebben een slechte geleidbaarheid en mechanische eigenschappen. Dus, wetenschappers hebben een reeks verbindingen toegevoegd om de elektrolyt te verbeteren. Xinyong Tao en collega's maakten eerder magnesiumboraat (Mg ₂ B ₂ O ₅ ) nanodraden, die goede mechanische eigenschappen en geleidbaarheid had. Ze wilden zien of deze eigenschappen ook aan batterijen zouden worden verleend wanneer deze nanodraden worden toegevoegd aan een vastestofpolymeerelektrolyt.

Het team mengde de vastestofelektrolyt met 5, 10, 15 en 20 gewichtsprocent van de Mg ₂ B ₂ O ₅ nanodraden. Ze merkten op dat de nanodraden de geleidbaarheid van de elektrolyten verhoogden en hen in staat stelden meer stress te verdragen in vergelijking met de elektrolyt zonder nanodraden. De toename in geleidbaarheid was te wijten aan een toename van het aantal ionen dat met een hogere snelheid door de elektrolyt beweegt. De groep testte ook de ontvlambaarheid van het elektrolyt en ontdekte dat het nauwelijks brandde. Toen de nanodraad-versterkte elektrolyt werd gecombineerd met een kathode en anode zoals in een batterij, de opstelling had een betere snelheidsprestatie en een hogere cyclische capaciteit dan batterijen zonder toegevoegde nanodraden.