Группа ученых из Чикагского университета разработала гибридные электролиты, которые могут значительно улучшить характеристики литиевых батарей. Эти электролиты представляют собой комбинацию неорганических и полимерных материалов, что позволяет объединить их лучшие свойства. Новый метод синтеза, осуществляемый в одном сосуде, обещает повысить эффективность и упростить процесс производства.
Ученые применили метод «one-pot in-situ», который позволяет одновременно создавать неорганические и полимерные электролиты. Это решение устраняет необходимость в физическом смешивании, что значительно улучшает ионную проводимость и механические свойства получаемых материалов. Как объясняют специалисты, такой подход решает дилемму о том, являются ли гибридные материалы компромиссом между лучшими свойствами неорганики и полимеров или же их худшими качествами.
В процессе разработки ученые использовали дихлорэтан в качестве тестового растворителя. Они обнаружили, что при определенных соотношениях компонентов можно добиться ковалентной связи между неорганическими и полимерными элементами. Это открытие очень важно для создания более эффективных электролитов. В экспериментах с литий-металлическими батареями новый материал продемонстрировал улучшенные механические свойства и высокую ионную проводимость по сравнению с традиционными методами.
Не менее важным является и тот факт, что новая технология может оказать влияние не только на аккумуляторы, но и на другие области, такие как полупроводники и промышленные покрытия. Первый автор исследования, Приядаршини Мирмира, отметила, что возможность синтеза обоих материалов в одном реакторе сокращает трудозатраты на производство. Однако для масштабирования процесса до промышленного уровня потребуется оптимизация нескольких параметров.
Хотя исследование сосредоточено на литиевых батареях, ученые уверены, что новая технология может быть адаптирована и для натриевых аккумуляторов.