Американские исследователи нашли способ устранить главный недостаток полимерных ионных жидкостей (PIL) — негорючей альтернативы традиционным жидким электролитам. В современных литиевых батареях используются легковоспламеняющиеся электролиты, что создаёт риск возгорания ноутбуков, электросамокатов и электромобилей. PIL решают проблему пожаробезопасности, но обладают собственными ограничениями.

Главная сложность в том, что материалы с высокой проводимостью при комнатной температуре слишком мягки для практического применения. Чтобы укрепить их, учёные комбинируют PIL с жёсткими полимерами, получая блочные сополимеры. Эти материалы самособираются в упорядоченные наноструктуры, которые должны обеспечивать и прочность, и транспортировку ионов.

Однако на практике проводимость оказывалась ниже расчётной. Команда под руководством Гилы Стейн (Gila Stein) предположила, что проблема в дефектах наноструктур, которые работают как тупики. Они захватывают ионы и блокируют их движение. Чтобы проверить гипотезу, исследователи создали несколько версий материала, сосредоточившись на слоистых структурах.

Эксперименты подтвердили: именно дефекты отвечают за потерю проводимости. Учёные разработали рекомендации по минимизации структурных несовершенств, что позволило на порядок повысить ионную проводимость без ухудшения механических свойств. Исследование опубликовано в журнале Macromolecules.