Заменив графит на кремний и покрыв его литием, учёные увеличили срок службы батарей на 44%

Фото из открытых источников
Исследователи из Университета Райса разработали новый способ повышения долговечности литий-ионных аккумуляторов. Обычно, аккумуляторы этого типа имеют проблему — ионы лития теряются из графитного анода, что снижает срок их службы. Ученые предложили заменить графитовый анод кремниевым, и покрыть кремниевые аноды стабилизированными частицами металлического лития перед использованием аккумулятора. Это покрытие помогает снизить потери лития и увеличить срок службы батареи на 44%. Они провели исследование и опубликовали его в журнале ACS Applied Energy Materials.
 
Было известно, что если нанести на графитовые аноды смесь частиц и поверхностно-активного вещества, то срок службы аккумулятора может увеличиться на 22-44%. Батареи с большим количеством покрытия на анодах оказываются более стабильными и долговечными. Однако при работе на полной мощности аккумуляторы изнашиваются быстрее из-за увеличенного захвата лития частицами покрытия.
 
Замена графита на кремний в литий-ионных батареях приводит к улучшению плотности энергии, то есть батареи смогут хранить больше энергии в отношении своего веса и размера. Кремний содержит больше ионов лития, чем графит, из которого обычно изготавливают аноды. Каждому иону лития требуется шесть атомов углерода, в то время как один атом кремния может соединиться с четырьмя ионами лития.