Вчені створили акумулятор з ємністю, що в 10 разів перевищує Li-ion


Вчені створили акумулятор з ємністю, що в 10 разів перевищує Li-ion

Вченим з Стенфордського університету та лабораторії SLAC вдалося вирішити досить актуальну проблему досить швидкої деградації кремнієвих анодів - матеріалу, який дозволить зберегти в 10 разів більше енергії батареї в порівнянні з графітним анодом.
Дослідники давно намагалися створити надійний кремнієвий електрод з тривалим терміном дії. При розрядженні та підзарядці кремнієвий анод розширюється і звужується, а в результаті своєї крихкості швидко тріскається і розламується. Для вирішення проблеми вчені вирішили спробувати створити анод з наночастинок кремнію, які вже не розламуються. Вчені, зібравши наночастинки з оболонками в групи, помістили їх в окрему одну, котра має більш товстішу оболонку з вуглецю.
Таким чином вийшла структура, яка за своєю будовою нагадує гранат.
В результаті досліджень було з'ясовано, що саме акумулятор з «гранатовою» структурою мають більш довгий порівняно з аналогами життєвим циклом. Вона зберігає понад 95% ємності через 1000 циклів зарядки. Ця обставина робить даний продукт досить комерційно вигідним.
Крім того, нова структура допомогла вирішити ще одну проблему. Під час експлуатації батареї з кремнієвим анодом в результаті реакції з електролітом на електроді утворюється клейка субстанція, що знижує продуктивність. У «гранатній» структурі площа зіткнення частинок з електролітом у 10 разів менше. Так що субстанції утворюється набагато менше.
Правда, за словами керівника проекту Йі Куї, незважаючи на значний прогрес, про виведення нових батарей на комерційний ринок говорити поки рано. Для цього необхідно розв'язати ще декілька важливі проблеми: потрібно спростити процес виробництва описаних анодів і знайти дешеве джерело кремнієвих наночастин. Одним з таких джерел може бути рисова лушпиння, що використовується в харчовій промисловості і на 20% складається з діоксиду кремнію. За словами Куї, її досить легко перетворити в чисті кремнієві наночастинки, які будуть придатні для таких батарей.



Сподобалась новина? Поділіться нею в соц. мережах!


Ключові теги: зелені технології

Рекомендуємо переглянути:


Внимание!Інформація

Відвідувачі, що знаходяться в групі Гости , не можуть залишати коментарі до цієї публікації.