Команда хіміків з Virginia Tech під керівництвом Фенга Ліна та Луїса Мадсена розробила нову техніку візуалізації для спостереження за інтерфейсами акумуляторів. Відкриття, опубліковане в *Nature Nanotechnology* 1 квітня, дозволяє дослідникам зазирнути всередину працюючих акумуляторів, пропонуючи розуміння складних хімічних реакцій, що відбуваються всередині.
Юнгкі Мін, аспірант-хімік, пояснив важливість дослідження, заявивши, що на інтерфейсах існують серйозні, давні проблеми, і команда завжди намагається отримати кращий контроль над цими прихованими поверхнями. Прорив команди стався під час вивчення нової рецептури електролітного матеріалу.
Електроліти, розташовані між позитивним і негативним електродами, полегшують рух заряджених частинок під час заряджання та розряджання акумулятора. Ідеальний електролітний матеріал має вирішальне значення для розробки високоефективних, довговічних акумуляторів, здатних витримувати екстремальні температури. Це особливо важливо для прогресу в електромобілях, приладах і технологіях на основі штучного інтелекту.
Лін і Мадсен досліджують багатофазні полімерні електроліти, які пропонують потенціал для збільшення накопичення енергії, підвищення безпеки та зниження витрат порівняно зі звичайними акумуляторами. Їхні дослідження зосереджені на молекулярному іонному композитному електроліті, відкритому в 2015 році.
Використовуючи лінію рентгенівського випромінювання з низькою енергією в Брукхейвенській національній лабораторії, команда визначила джерело проблем з інтерфейсом: деградацію архітектурної системи підтримки під час циклів заряджання та розряджання акумулятора, що зрештою призводить до виходу з ладу. Ця нова техніка візуалізації дозволить дослідникам аналізувати структуру та хімічні реакції прихованих інтерфейсів, направляючи розробку кращих інтерфейсів і міжфаз у твердих полімерних акумуляторах.