Prelom v technológii polymérového elektrolytu zvyšuje výkon polovodičovej batérie

Lítium-iónové batériesú široko používané v smartfónoch, prenosných počítačoch a elektrických vozidlách, napriek tomu čelia výzvam týkajúcim sa rýchlosti nabíjania, dojazdu a bezpečnostných rizík. Pevné batérie na báze polymérov sa považujú za sľubný smer pre skorú komercializáciu kvôli ich nízkej cene, dobrej flexibilite a ľahkému spracovaniu.

Nedávno výskumný tím na univerzite Fuzhou dosiahol pokrok v oblasti polymérnych elektrolytov. Aplikovaním základného fyzikálneho princípu „zabudovaného elektrického poľa“ vedci zaviedli ióny zinku v blízkosti atómov kyslíka na polymérnych reťazcoch. To znížilo väzbovú silu na lítiové ióny, čím sa vytvorila dráha s nižším odporom pre transport iónov v elektrolyte.

Tento dizajn výrazne znižuje migračnú energetickú bariéru pre lítiové ióny, čím výrazne zlepšuje schopnosť rýchleho nabíjania batérie a jej životnosť. Výsledky testov ukázali, že lítium-železofosfátové batérie využívajúce túto technológiu si zachovali 84 % svojej kapacity po 5 000 cykloch nabíjania a vybíjania pri rýchlosti 2C. Táto práca je priekopníkom nového prístupu k regulácii transportu iónov prostredníctvom fyzikálnych polí a poskytuje technickú podporu pre vývoj bezpečnejších a výkonnejších polovodičových batérií.