Исследователи из Стэнфордского университета и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC Министерства энергетики США объявил о новой разработке, которая способна решить некоторые проблемы традиционных литий-ионных батарей.  Они предложили конструкцию электрода в виде граната (кремниевые наночастицы, напоминающие семена, упакованные в жесткую углеродную «кожуру»).  Такой подход позволяет избежать некоторых препятствий, стоящих на пути к использованию кремния в литий-ионных батареях нового поколения.

Pomegranate-design-Li-Ion-Batteries-1Хотя еще далеко не все проблемы решены, предложенная конструкция обеспечит использование кремниевых анодов в более компактном, легком и мощном корпусе. Ее можно применять в батареях для смартфонов, планшетов, некоторых электрических транспортных средств.  Эксперименты показывают, что анод в виде граната может работать на 97% своей емкости  даже после тысячи циклов зарядки. Это делает его отличным решением для коммерческого применения.

Pomegranate-design-Li-Ion-Batteries-2Как отмечают исследователи, анод кремния может хранить в 10 раз больше заряда, чем графитовый, который широко используется в современных батареях.  Но он быстро изнашивается из-за многочисленных циклов зарядки.  Кроме того, реакция с результатами электролита приводит к образованию пленки на аноде, что серьезно ухудшает его свойства.  Как объясняют авторы изобретения, предлагаемая структура может уменьшить площадь контакта с электролитом, таким образом, предотвращая образование пленки. Кроме того, данный подход улучшит производительность электрода.

Единственной проблемой на пути внедрения новой технологии в широком масштабе является высокая стоимость производства.  Для ее решения разработчики должны упростить производственный процесс и найти более дешевый источник наночастиц кремния.

Добавить комментарий

Пожалуйста, напишите ваш комментарий.
Пожалуйста, укажите ваше имя.