Ученые создали эффективные полимерные мембраны для батарей



Подход, который ученые используют для поиска новых лекарств, помог исследователям разработать селективные мембраны с высокой проницаемостью ионов лития

Селективные мембраны, которые пропускают через себя одни ионы, задерживая другие, являются ключевыми элементами во многих системах. В частности, такие мембраны используются в аккумуляторах для переноса ионов от одного электрода к другому во время заряда и разряда. Чем выше селективность мембраны, тем меньше концентрация «нецелевых» ионов, которые она пропускает. Но с ростом этого показателя у материала понижается проницаемость целевых ионов, что ограничивает мощность и энергоэффективность батареи.

В новой работе ученые представили полимерную мембрану, поры которой представляют собой молекулярные ловушки, которые удерживают положительно заряженные ионы лития. Эти ловушки состоят из молекул, которые действуют как растворитель: они удерживают ионы лития, как бы растворяя их в себе. Исследователи показали, что такие структуры могут увеличить поток ионов лития через мембрану на порядок по сравнению с используемыми сегодня материалами.

Мембрана может позволить высоковольтным аккумуляторным элементам заряжаться при более высоких напряжениях и работать более эффективно. Это, в свою очередь, сможет увеличить удобство использования электромобилей и самолетов на электротяге. Чтобы точно определить конструкцию ловушки в мембране, которая сольватировала бы ионы лития, исследователи взяли за основу широко используемый процесс изучения лекарств.



Источник

Поделиться

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

%d такие блоггеры, как: