Гибридный материал позволяет улучшить современные литий-ионные аккумуляторы
В современных литий-ионных батареях в качестве анода используется графит. Однако если заменить его на кремний, можно добиться значительного увеличения емкости. Такой подход сопряжен с определенными сложностями, связанными с нестабильностью кремния. В качестве альтернативы был создан гибридный материал, позволяющий добиться существенного улучшения аккумуляторов.
В будущем кремний должен полностью заменить графит в качестве анода в литий-ионных батареях. По оценкам исследователей, это должно увеличить плотность энергии АКБ в 2 раза. Однако прямо сейчас произвести такую замену из-за нестабильных свойств кремния невозможно. Временным решением может стать гибридный материал из микрочастиц мезопористого кремния (PSi) и углеродных нанотрубок (CNTs). Для его получения требуется химическое сопряжение PSi и CNTs с правильной полярностью. Этот процесс будет препятствовать диффузии ионов лития в кремний.
Исследователи заявляют, что новая технология позволила улучшить электрическую проводимость и механическую прочность материала. Дополнительно указывается, что для получения микрочастиц PSi использовалась шелуха ячменя. Следующим шагом будет создание кремниевого анода с твердым электролитом для решения проблем, связанных с безопасностью АКБ.
«Прогресс в исследованиях литий-ионных батарей очень впечатляющий, и мы хотим внести свой вклад в эту область с нашим ноу-хау, связанным с мезопористыми структурами кремния», - делятся своими мыслями исследователи.
