Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, оператором которой является Стэнфордский университет, нашли способ решить некоторые проблемы, характерные для батарей нового поколения с кремниевыми анодами. Такие батареи предлагают в 10 раз бóльшую емкость по сравнению с существующими литиево-ионными аккумуляторами, однако их коммерческое использование пока невозможно.
Одной из преград является то, что кремниевые аноды не выдерживают постоянного цикла заряда/разряда, а это серьезно влияет на долговечность накопителей энергии. Американские ученые нашли способ обойти это препятствие, использовав в батареях «конструкцию» плодов гранатового дерева.
Аноды предложено сделать малыми настолько, чтобы предотвратить их дальнейшее разрушение. Каждая частица при этом помещается в углеродную оболочку, размеры которой несколько больше размеров кремниевой частицы. Это позволит ей расширяться в процессе зарядки, сообщается на сайте SLAC. Отдельные «семена» затем объединяют в кластеры, покрытые более плотной углеродной оболочкой. В итоге структура батареи напоминает мешок с такими гранатинами (плодами гранатового дерева).
Проведенные эксперименты показали, что даже после 1000 циклов зарядки и разрядки разработанные учеными аккумуляторы сохраняют емкость в 97% от начальной. Однако нерешенными остаются еще несколько проблем. В частности, необходимо упростить процесс «выращивания» батарей и удешевить получение кремниевых наночастиц.
Источник: Onliner.by
|
