Ny studie: glasbildande flytande elektrolyter kan förändra uppladdningsbara batteriers funktion

StockholmVärlden rör sig snabbt mot bättre och mer hållbara energilösningar. Ett forskarteam från Niigata University och Tokyo University of Science har utvecklat en ny typ av flytande elektrolyter. Dessa glasbildande flytande elektrolyter har egenskaper som kan förändra elektrokemiska enheter. På senare tid har ultrakoncentrerade elektrolytlösningar fått mycket uppmärksamhet eftersom de förblir flytande vid rumstemperatur, har hög jonledningsförmåga och bildar utmärkta metallfilmer. Däremot har det varit svårt att förstå hur de fungerar på molekylär nivå.

Forskare har upptäckt att blandningar av cyklisk sulfon och litiumsalt uppvisar unika egenskaper. De genomgår en glastransition över ett brett spektrum av sammansättningar, en egenskap som tidigare inte setts i flytande elektrolyter. Viktiga fynd från studien inkluderar:

Denna upptäckt är mycket betydelsefull. Den höga Li+ överföringstalet i dessa blandningar möjliggör effektiv och högkvalitativ metallfilmsbildning. Detta är avgörande för applikationer som kräver hög energitäthet och starka mekaniska egenskaper. Med andra ord kan enheter såsom laddningsbara batterier med hög kapacitet bli mer effektiva, mindre i storlek och hålla längre.

Läs också:

Idag · 02:13

Ny forskning: självmonterande proteiner kan revolutionera hudvården med hållbar och effektiv lösning

De stora aggregat som finns i dessa elektrolyter är avgörande för deras unika jonledande egenskaper. Studien visar att dessa aggregat påverkar hur molekyler bildas och hur deras dipoler omorienteras. Denna nya insikt kan hjälpa till att utveckla skräddarsydda elektrolyter för specifika högpresterande tillämpningar, vilket kan tänja på gränserna för dagens teknik.

Med tanke på målen för hållbar utveckling och Society-5 finns det ett akut behov av bättre energilagringslösningar. Genom att kombinera flytande och fasta elektrolyter i dessa nya system kan mer effektiva och flexibla lagringsalternativ skapas. Dessa framsteg kan användas inom olika områden, såsom bärbar elektronik, elbilar och storskaliga energisystem. Detta genombrott innebär en betydande förbättring av energilagringsteknik och stöder en övergång mot en hållbar energiframtid.