Группа исследователей из Флориды разработала метод комбинирования полимеров, который может значительно улучшить характеристики твердотельных аккумуляторов. Такие батареи найдут применение в мобильных устройствах, электромобилях, беспилотниках и космических аппаратах. Учёные использовали полиэтиленоксид (ПЭО) — материал, известный своей ионной проводимостью и механической устойчивостью, широко применяемый в современных литий-ионных батареях. Его объединили с модифицированным полимером p5, обладающим особыми зарядовыми свойствами.
Эксперименты подтвердили гипотезу о том, что даже незначительный заряд может существенно изменить свойства полимерных смесей. Открытие способно ускорить создание новых материалов для энергонакопительных систем, мембран и аккумуляторных технологий. Учёные опытным путём доказали, что концентрация заряда и электростатические взаимодействия играют решающую роль в поведении полимерных систем. Учёными были изучены различные комбинации ПЭО и p5, чтобы выяснить, как их соотношение влияет на свойства смеси. Оказалось, что при малом содержании p5 материалы расслаиваются, но с увеличением его доли образуют однородную и стабильную структуру.
Также были определены температурные параметры, при которых смесь переходит из твёрдого состояния в жидкое, что позволило установить оптимальные условия для её стабилизации. Разработка открывает новые возможности для создания литий-металлических аккумуляторов с высокой энергоёмкостью. Твердотельные аналоги более безопасны, так как исключают риск возгорания. Следующим этапом работы станет замена нейтрального связующего компонента на электролит, обеспечивающий свободное движение ионов по всей структуре материала. Это позволит создать тонкие и гибкие мембраны для аккумуляторов нового поколения.
Тем временем стартап из Гонконга предлагает способ переработки литиевых аккумуляторов.
