Все буде Україна!

Ми працюємо у воєнний час. Усі замовлення своєчасно обробляються та відправляются у доступні регіони.

«Наноусики» продлевают жизнь аккумуляторной батареи

Может быть, что в скором времени потребителям больше не придется думать о запасных аккумуляторных батареях и постоянно следить за степенью их зарядки. Применение «наноусиков» из кремния дает возможность почти в десять раз увеличить емкость батарей. В научной литературе «наноусиками» называются тончайшие кристаллы кремния (whiskers – усики), именно они позволяют значительно увеличить емкость батареи. Происходит это за счет способности анода нести на себе увеличенный заряд без разрушения самой батареи.

В обыкновенной литий-ионной батарее катион Li+ принимает один электрон из цепи и движется к аноду, который сделан из фольги. Катоды теперешних литий-ионных батарей выполнены из слоистого графита. Шесть атомов углерода могут удерживать лишь один катион лития. Кремниевый катод имеет намного лучшие характеристики, один атом кремния может удерживать четыре катиона лития! Именно этим объясняется теоретическая рекордная емкость аккумуляторной батареи. Но не все так просто, как кажется вначале. Проблема была в том, что принимая такое большое количество ионов лития, сам кремний увеличивается в объеме в четыре раза, что приводит к банальному разрушению катода, соответственно, емкость батареи стремительно снижается. Работы над решением этой проблемы велись не один год, и кажется, решение уже найдено.

Американский ученый из Стэндфордского университета И Цуй сделал катоды из квазиодномерного кремния. Нитевидные нанокристаллы кремния полностью лишены недостатков, которые имеют кристаллические структуры этого элемента. Нановолокна могут многократно расширяться и возвращаться к прежним размерам без разрушения, это дает возможность увеличить количество циклов заряд-разряд без снижения первоначальной емкости батареи. А она превышает емкость современных аккумуляторов почти в десять раз.