Zespół chemików z Virginia Tech, kierowany przez Fenga Lina i Louisa Madsena, opracował nowatorską technikę obrazowania do obserwacji interfejsów baterii. Odkrycie, opublikowane 1 kwietnia w *Nature Nanotechnology*, umożliwia naukowcom zaglądanie do wnętrza działających baterii, oferując wgląd w złożone reakcje chemiczne zachodzące w ich wnętrzu.
Jungki Min, student chemii, wyjaśnił znaczenie badań, stwierdzając, że na interfejsach występują poważne, długotrwałe wyzwania, a zespół zawsze stara się uzyskać lepszą kontrolę nad tymi ukrytymi powierzchniami. Przełom w zespole nastąpił podczas badania nowej formulacji materiału elektrolitowego.
Elektrolity, umieszczone między elektrodami dodatnimi i ujemnymi, ułatwiają ruch naładowanych cząstek podczas ładowania i rozładowywania baterii. Idealny materiał elektrolitowy ma kluczowe znaczenie dla rozwoju wysokoenergetycznych, trwałych baterii zdolnych do wytrzymywania ekstremalnych temperatur. Jest to szczególnie ważne dla postępu w pojazdach elektrycznych, urządzeniach i technologiach opartych na sztucznej inteligencji.
Lin i Madsen badają wielofazowe elektrolity polimerowe, które oferują potencjał zwiększonego magazynowania energii, zwiększonego bezpieczeństwa i obniżonych kosztów w porównaniu z konwencjonalnymi bateriami. Ich badania koncentrują się na molekularnym jonowym elektrolicie kompozytowym odkrytym w 2015 roku.
Korzystając z linii wiązki promieniowania rentgenowskiego o niskiej energii w Brookhaven National Laboratory, zespół zidentyfikował źródło problemów z interfejsem: degradację systemu podtrzymującego architekturę podczas cykli ładowania i rozładowywania baterii, co ostatecznie prowadzi do awarii. Ta nowa technika obrazowania umożliwi naukowcom analizę struktury i reakcji chemicznych ukrytych interfejsów, kierując projektowaniem lepszych interfejsów i międzyfaz w bateriach z polimerów stałych.