Силицият решава проблеми с технологиите на батериите от следващо поколение

Силицият, вторият най-изобилен елемент на Земята, носи обещание за големи промени в литиево-йонните батерии, според нови изследвания от университета на Източна Финландия. Чрез заместване на графитните аноди със силиций е възможно да се удвои капацитетът на анода, казват учените.

В едно бъдещо общество, щадящо климата, възобновяемите и нулевоемисийни ресурси ще бъдат все по-широко разпространени. Доставката на енергия от тези източници обаче е проблем – поради непостоянния им характер. Затова са необходими технологични решения, за да се гарантира наличието на енергия тогава, когато няма слънце за соларните системи и вятър за ветрогенераторите. Освен това преходът към новото поколение транспортни системи изисква конкретни решения за съхранение на енергия, а литиево-йонните батерии се считат за най-добрият потенциал за целта.

Изследователите от университета в Източна Финландия са изпробвали нова технология за литиево-йонни батерии, заменийки графита, използван в анодите, със силиций. Изследването е анализирало пригодността на нанопорест силиций, произведен по електрохимичен метод, за приложение в литиево-йонните батерии. Като цяло се мсята, че за да може силицият да работи в батерии, се изискват наночастици – а това води до редица предизвикателства за производството, цената и безопасността на материала. Една от основните констатации на изследването обаче е, че частици с размер между 10 и 20 микрометра и с подходяща порьозност всъщност са най-подходящите за употреба в акумулаторите. Откритието е значително, тъй като частиците с микрометрови размери са по-лесни и безопасни за обработка от наночастиците.

Констатациите са публикувани в „Scientific Reports“.

„В нашето изследване успяхме да комбинираме най-добрите нано-и микро-технологии: функционалност на ниво „нано“ с обработка на ниво „микро“ и всичко това без компромиси с ефективността“, казва изследователят Тимо Иконен от университета в Източна Финландия. „Малки количества силиций вече се използват в батериите на Tesla, за да се увеличи енергийната им плътност, но по-нататъшното увеличаване на количеството представлява предизвикателство“.

Сега изследователите се готвят да комбинират силиций с малки количества въглеродни нанотръби, за да увеличат допълнително електрическата проводимост и механичната дълготрайност на материала.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*