Теперь группа исследователей из Университета Делавэра обнаружила «липкий» проводящий материал, который может устранить необходимость в связующих веществах.«Проблема современной технологии заключается в том, что связующие ухудшают электрохимические характеристики батареи из-за их изоляционных свойств», — говорит Бинцин Вэй, профессор машиностроения. «Кроме того, органические растворители, используемые для смешивания связующих и проводящих материалов вместе, не только увеличивают стоимость конечного продукта, но и являются токсичными для человека».На помощь приходят углеродные нанотрубки.Вэй и докторант Зеюань Цао недавно обнаружили, что макропленки из фрагментированных углеродных нанотрубок (FCNT) могут служить адгезивными проводниками, совмещая две функции в одном материале.
Об их работе сообщается в ACS Nano, специальном издании Американского химического общества, и они подали заявку на патент на открытие.Вэй объясняет, что FCNT представляют собой сетчатые сетки с «щупальцами», которые соединены с активными катодными и анодными материалами на основе лития. Затем они собираются с помощью простой ультразвуковой обработки.
В процессе не используются органические растворители.«Мы обнаружили, что адгезионные проводники из FCNT на самом деле имеют более высокую прочность сцепления, чем PVDF, связующее, традиционно используемое при производстве литий-ионных аккумуляторов», — говорит он. «Мы также продемонстрировали, что эти композитные электроды обладают более высокой электропроводностью, чем традиционные материалы, и мы достигли этих преимуществ в недорогом экологически чистом процессе производства, при котором токсичные органические растворители заменяются только водой и спиртом».«Существует широкий рынок литий-ионных аккумуляторов, — добавляет он, — и мы видим большой потенциал для использования этой технологии в транспортных средствах, где требуется быстрая зарядка и разрядка».
Стратегия подхода также может быть использована для подготовки электродов для других устройств накопления энергии, таких как электрохимические конденсаторы.