Аккумуляторы на новой наноструктуре работают дольше

Изображение: Новый двустенный кремниевый анод в виде нанотрубок сделан интересным четырехэтапным способом: создаются полимерные нановолокна (обозначено зеленым), затем они нагреваются (в присутствии воздуха, а потом без него), пока не превратятся в углерод (обозначено черным). Кремний (обозначенный синим цветом) окутывает внешнюю поверхность углеродных волокон. Наконец, нагревание в присутствии воздуха выжигает углерод так, что остается только трубка, и дополнительно сжимая слой окисления (обозначено красным) / Hui Wu, Stanford, and Yi Cui

Более чем в течение десяти лет ученые пытались улучшить литий-ионные аккумуляторы, заменяя графит в одном из окончаний на кремний, который может накапливать в разы больше заряда. Однако всего через несколько циклов перезарядки кремниевая структура начинала трескаться и крошиться, поэтому аккумулятор становился ни к чему не пригодным.

* Хотите купить грузовые автошины дешево? Заходите в электронный магазин cargo-tyres.com.ua и заказывайте.

Сегодня команда, возглавляемая ученым Юи Куи из Стэнфорда и SLAC нашла решение: интересным способом разработанную двустенную нанострукруту, выдерживающею более 6 тысяч циклов – больше, чем нужно для электромобилей или мобильных устройств.

«Это впечатляющая разработка, которая поможет нам достичь цели – создать небольшую по размеру, более легкую и долговечную батарейку, чем мы имеем сегодня», – говорит Куи. Результаты их разработок появились в журнале NatureNanotechnology 25 марта этого года.

Перспектива – и опасность – использование кремния в качестве анода в таких аккумуляторах заключается в том, как литиевые ионы соединяются с анодом во время цикла зарядки. На каждый из атомов кремниевого анода могут придраться к четырем ионам лития – для сравнения, в нынешних аккумуляторах это лишь один ион на каждые шесть атомов углерода – что позволяет накапливать гораздо больше заряда.

Куи говорит, что будущие исследования нацелены на упрощение процесса создания двустенных кремниевых нанотрубок.

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Рубрика: Технологии
Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий