Аккумуляторы будут хранить в разы больше энергии благодаря одному элементу: о чем идет речь
Ученый Али Или Хамад из Исследовательского центра FSCN разработал устойчивый метод изготовления кремния, пригодного для аккумуляторов следующего поколения.
Исследователь продемонстрировал, как кремний может значительно повысить производительность аккумулятора с использованием экологически безопасной обработки. Об этом пишет Tech Xplore.
Как объясняют в издании, с 1990-х стандартным анодным материалом для литий-ионных аккумуляторов был графит, но он имеет ограниченную емкость. Кремний может хранить до десяти раз больше заряда на грамм, однако его практическое использование было ограниченным из-за склонности к растрескиванию и потере производительности уже после нескольких циклов зарядки.
Чтобы решить эту проблему, Али Или Или Хамад разработал экологически чистый метод создания пористых частиц кремния, позволяющий им расширяться и сжиматься без разрушения. Вместо использования опасных кислот, содержащих фторид водорода, он использовал распространенное удобрение — мочевину.
"Мочевина позволяет нам делать кремний пористым с помощью простого, недорогого и безопасного процесса. Именно это делает возможным использование кремния в практических батареях", — пояснил автор исследования.
ВажноПо словам ученого, полученный пористый кремний можно смешивать с графитом для формирования композитных электродов. Испытания показали, электроды, содержащие 10-20% пористого кремния, обеспечивают емкость в два-три раза выше, чем чистый графит, сохраняя при этом гораздо большую стабильность, чем необработанный кремний.
"Даже небольшое количество кремния может удвоить емкость аккумулятора. Моя долгосрочная цель — понять, как пористость влияет на стабильность, и в конце концов полностью заменить графит кремнием", — сказал Али Или Хамад.
Напомним, ученые из Национального института материаловедения Японии (NIMS) и компании Toyo Tanso разработали новый углеродный электрод, который может повысить производительность литий-воздушных аккумуляторов.
Фокус также сообщал, что исследователи Западного университета Онтарио в Канаде разработали новую конструкцию твердотельного аккумулятора, которая поможет создать более дешевые, безопасные и более устойчивые системы хранения энергии.