Strömkällan för implanterad medicinsk utrustning, elbilar, obemannade flygfarkoster och andra sådana föremål är avgörande för deras prestanda. Så, vad skulle hända om det kraftpaketet av energi – ett litiumbatteri – misslyckades? En el- eller hybridbil skulle göras oanvändbar och en välbehövlig biomedicinsk utrustning skulle hämma patientens hälsa.

Dessa är de typer av resultat Dr. Yu Zhu, professor i polymervetenskap, tillsammans med andra forskare, försöker förhindra.

En färsk artikel från Zhus forskargrupp, "En överlägsen ledande, Elektrokemiskt stabil dubbelsaltpolymerelektrolyt, " kommer att publiceras på tisdag kl Joule , Cell Presss framtidsinriktade tidskrift som spänner över energiforskning över discipliner.

Specifikt, Zhu och hans forskargrupp utvecklade en solid polymerelektrolyt som kan användas i litiumjonbatterier för att ersätta den nuvarande flytande elektrolyten för att förbättra säkerheten och prestanda hos litiumbatterier.

Zhu säger att fasta elektrolyter inte har kommersialiserats i litiumbatterier på grund av nackdelar som låg jonledningsförmåga och hög gränssnittsresistans med elektroder. Dock, Zhu och hans team visade att en dubbelsaltbaserad polymer fast elektrolyt uppvisade superjonisk ledningsförmåga vid rumstemperatur och enastående elektrokemisk stabilitet med litiumbatterielektrodmaterial.

"En fast elektrolyt har länge ansetts för litiumjonbatterier på grund av dess obrännbara egenskaper och höga mekaniska styrka som kan mildra katastrofen orsakad av batterifel, " säger Zhu. "Batterisäkerhet och energitäthet är stora problem för nya tillämpningar av litiumbatterier, till exempel för användning i elektriska fordon. Om den fasta polymerelektrolyten framgångsrikt utvecklas, batteriets energitäthet skulle kunna fördubblas och säkerhetsproblemen för litiumbatterier skulle kunna tas bort. Denna forskning skapar en stark bas för att utveckla en så lovande fast elektrolyt för litiumbatterier."