Стенфордские исследователи совершили прорыв в сфере литий-ионных батарей

Источник материала:

Новые литий-ионные аккумуляторы, созданные с применением кремниевых нанопроводов, смогут сохранять в 10 раз больше энергии, чем уже существующие.

Стенфордский профессор Уи Куи (Yi Cui), совместно со студентом-выпускником Кэндэс Чен (Candace Chan) и пятью другими исследователями совершили прорыв в сфере литий-ионных батарей. Исследователи использовали кремниевые нанопровода в качестве анода для создания нового вида аккумуляторов, способных накапливать в 10 раз больше энергии, чем ныне существующие на рынке.

По мнению Куи, "это - не мелкое улучшение, это - революционный прорыв". Профессор и его команда сумели значительно увеличить емкость путем выращивания кремниевых нанопроводов на стальной подложке, что позволило значительно увеличить емкость Li-Ion-аккумуляторов.

По словам исследователей, количество сохраняемой в батарее энергии сильно зависит от количества лития в аноде, который обычно изготовляется из углерода. Однако кремний, по сравнению с углеродом, имеет большую емкость.

Необходимо отметить, что попытки использования кремния в батареях предпринимались и прежде, однако процессы, вызываемые добавлением/извлечением лития, приводили к разрушению кремния и значительному ухудшению характеристик батареи.

Чен отмечает, что "люди отвергали кремний от того, что его емкость была недостаточно высокой, а время работы батарей на его основе - было недостаточно велико. Однако все это лишь из-за формы, в которой он применялся. Он был просто слишком велик, и они не могли избавиться от ограничений накладываемых объемом материала"

Кремниевые нанопровода, использованные в разработанной батарее, имеют толщину в 1/1000 толщины листа бумаги и способны увеличиваться в объеме при поглощении лития до четырех раз, не получая при этом повреждений. Так как индустрия давно работает с кремнием и есть вся необходимая оснастка, то освоение новой технологии будет быстрым, и её вывод на рынок не потребует много времени.

Куи подал заявку на патент и теперь задумывается о создании компании по производству аккумуляторов либо о сотрудничестве с одним из существующих крупных производителей.

Отметим также, что данная разработка позволит создавать не только более емкие по сравнению с теперешними батареи, но и более компактные при неизменной емкости.