Новый кремниевый сплав для литий-ионных батарей

В течение многих лет ученые рассматривают кремний как чрезвычайно перспективный материал для литий-ионных батарей. Основной причиной этого является то, что использование кремния в качестве анода может в 10 раз повысить емкость существующих литий-ионных аккумуляторов - по крайней мере теоретически. Однако на самом деле кремний легко разрывается на части, когда аккумулятор проходит циклы заряда-разряда. В течение многих лет ученые во всем мире пытались выяснить, как стабилизировать относительно хрупкий кремний в качестве анода батареи - электрода, через который электрический ток протекает в батарею. 

Проблема использования обычного кремния в качестве анода заключается в том, что его частицы расширяются на целых 400% по мере того, как заряжается аккумулятор, а затем возвращаются к норме, когда он разряжается, что приводит к их разрыву. Ученые из Норвежского института энергетических технологий в настоящее время утверждают, что им удалось решить эту проблему с помощью нового материала, который они называют SiliconX - нового кремниевого сплава, который состоит из  смеси наночастиц кремния и еще одного "секретного" материала.

Команда норвежских ученых провела лабораторные тестирования , которые подтвердили стабильность новой батареи во всех циклах зарядки, а это означает, что она работает с гораздо большей производительностью, чем батареи с быстрорастворимым чистым кремниевым анодом. Кроме того, по словам ученых, новый материал имеет в  три-пять раз большую зарядную способность по сравнению с графитовыми анодами, которые так же используются в современных батареях.

Если такие результаты смогут быть получены за пределами лаборатории, мы сможем пользоваться мобильными телефонами, которые нужно заряжать только два раза в неделю, или электромобилями, на которых можно проехать более 1500 км за один заряд.

Многие ученые поддерживают Норвежский исследовательский совет для дальнейшей разработки и внедрения материала SiliconX на международный рынок.

Источник: newatlas.com