Ученые уже давно рассматривали кремний в качестве материала для электродов, так как данный материал способен удерживать большое количество энергии во время зарядки. Однако есть у кремния один существенный недостаток — при зарядке аккумулятора кремниевые электроды расширяются и очень быстро разрушаются. Это делает невозможным использование кремния в аккумуляторах, так как их срок службы сильно ограничен. Ученые из SLAC National Accelerator Laboratory (Стэнфордский центр линейного ускорителя) предложили свое решение данной проблемы.
Исследователи вдохновились самовосстанавливающейся кожей роботов и предложили похожий способ восстановления кремниевых электродов. Они создали полимер на основе кремния со слабыми химическими связями. В результате разрушенная структура такого электрода восстанавливается сама собой в течение нескольких часов — химические связи между молекулами полимера образуются вновь. На сегодняшний день удалось добиться стабильной работы на 100 циклов зарядки-разрядки. Цель ученых — 3000 циклов.
Если данного результата удастся добиться, технология станет пригодной для применения в коммерческих образцах. Причем для этого не придется принципиально менять строение батарей — новыми будут только электроды и технологии их изготовления.
В настоящее время работу над аккумуляторами ведут несколько крупных научных центров по всему миру, каждая команда исследователей предлагает свои решение. Сказать, какое в итоге станет промышленным стандартом, пока невозможно.