Как избежать разрушения кремниевых элементов в батареях

Популярная механикаНаука

Кремниевая революция: физики впервые смогли увидеть то, почему кремниевые элементы в батареях разрушаются так быстро

Василий Макаров

Chongmin Wang/Pacific Northwest National Laboratory

Обладая потенциалом удерживать во много раз больше энергии, чем графит, кремний является заманчивым предложением для ученых, работающих над литиевыми батареями следующего поколения. Проблема в том, что кремний не так хорошо выдерживает нагрузки, связанные с циклическим переключением батарей, но с помощью первых в своем роде наблюдений исследователи получили новое понимание причин, почему это происходит, и обнаружили подсказки относительно того, как можно этого избежать.

Ученые, работающие над интеграцией кремния в литий-ионные батареи, надеются дополнить или полностью заменить им графит, используемый в настоящее время в качестве анодного компонента. Основная причина - кремний может хранить в 10 раз больше энергии. Проблема, однако, в том, что при зарядке и разряде аккумулятора кремний разбухает, что приводит к растрескиванию анода, что в конечном итоге сводит на нет все шансы аккумулятора удерживать заряд.

На протяжении многих лет мы видели несколько интересных подходов к решению этой дилеммы, в том числе использование кремния со специальными наноструктурами, комбинирование его с твердотельными электролитами, формирование кремниевых «сэндвичей» или заключение материала в графен. Но новое понимание причин, по которым кремниевые аноды быстро выходят из строя, может

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как определить серьезные заболевания по лицу: на эти признаки сразу обращают внимание врачи Как определить серьезные заболевания по лицу: на эти признаки сразу обращают внимание врачи

Отеки, высыпания, краснота на лице — какие болезни сопровождают эти симптомы

Популярная механика
Диета при панкреатите: что можно и нельзя есть. Советы врача Диета при панкреатите: что можно и нельзя есть. Советы врача

Рассказываем о причинах панкреатита и о том, какие ограничения он накладывает

РБК
За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению

Почему особи бесполых дафний плохо переносят потепление

N+1
Сбой в работе WhatsApp, Instagram и Facebook: как он на нас повлиял Сбой в работе WhatsApp, Instagram и Facebook: как он на нас повлиял

Сбой в Facebook. Многие назвали произошедшее настоящим Апокалипсисом

Psychologies
Мозг, исцеляющий себя Мозг, исцеляющий себя

Реальные истории людей, которые победили болезни и преобразили свой мозг

kiozk originals
7 самых скандальных секс-обычаев древнего Египта 7 самых скандальных секс-обычаев древнего Египта

Клеопатра не просто так стала одной из самых знаменитых любовниц в истории

Maxim
Халк на телефоне и силиконовый имплант: чудесные истории спасения от пуль Халк на телефоне и силиконовый имплант: чудесные истории спасения от пуль

Сохранить жизнь при перестрелке могут не только бронежилеты

Playboy
Гений места Гений места

Квартира, в которой интерьер связан с экстерьером дома

SALON-Interior
Орбитальное движение глюонов не повлияло на излучение от столкновений протонов Орбитальное движение глюонов не повлияло на излучение от столкновений протонов

Картина об устройстве протона постепенно проясняется

N+1
Герои всегда идут в обход Герои всегда идут в обход

Истории из жизни «Большой Перемены»: как ребятам помогают педагоги и кураторы?

ПУСК
Как узнать, в чем мы талантливы Как узнать, в чем мы талантливы

Как разглядеть в себе потенциальные таланты и дать им волю?

Psychologies
«Ничего подлого я не сделал». Саксофонист Игорь Бутман о джазе с Клинтоном и хоккее с Путиным «Ничего подлого я не сделал». Саксофонист Игорь Бутман о джазе с Клинтоном и хоккее с Путиным

Игорь Бутман — о переплетении джаза как музыки свободы и работы на власть

СНОБ
Цельсь, пли, рикошет: какой получилась игра Battlefield 2042 Цельсь, пли, рикошет: какой получилась игра Battlefield 2042

Battlefield 2042: почему это совсем не похоже на готовый шутер

Esquire
Австралийцы потратили 1,8 миллиона долларов на убийство 96 крыс с острова Лорд-Хау Австралийцы потратили 1,8 миллиона долларов на убийство 96 крыс с острова Лорд-Хау

Инвазивные виды наносят ущерб экосистемам по всему миру

N+1
9 недавних стихийных бедствий, вызванных изменением климата 9 недавних стихийных бедствий, вызванных изменением климата

Самых масштабные катастрофы, вызванные глобальным потеплением

Популярная механика
Ученые смогли контролировать квантовую жидкость с помощью лазеров Ученые смогли контролировать квантовую жидкость с помощью лазеров

Полностью оптический метод создания искусственных решеток

Популярная механика
9 способов снять эмоциональное напряжение 9 способов снять эмоциональное напряжение

Подавленные эмоции бьют по здоровью и отношениям с близкими

Cosmopolitan
«Я сгорала со стыда»: актриса Шанель Хэйес похудела на 60 кг «Я сгорала со стыда»: актриса Шанель Хэйес похудела на 60 кг

Шанель Хэйес (Chanelle Hayes) поделилась откровениями о проблемах с лишним весом

Cosmopolitan
«Этот секс был волшебным!»: что такое сексуальная магия «Этот секс был волшебным!»: что такое сексуальная магия

Как через секс «сливались с богом» монахи и можно ли забеременеть от сатаны.

Psychologies
24 часа с Лёлей Гущиной 24 часа с Лёлей Гущиной

Один день участницы шоу «Студия СОЮЗ» на ТНТ Лёлей Гущиной

Cosmopolitan
Красное ушко Красное ушко

Встреча с косулёнком

Наука и жизнь
Вопрос цены: почему при лобовых столкновениях пассажиры более дорогого автомобиля выживают чаще Вопрос цены: почему при лобовых столкновениях пассажиры более дорогого автомобиля выживают чаще

Влияет ли стоимость автомобиля на безопасность пассажиров?

Популярная механика
8 способов стильно завязать платок 8 способов стильно завязать платок

Платок может гораздо больше, чем просто красоваться на шее!

Лиза
Многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов поможет выявить токсины в воде Многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов поможет выявить токсины в воде

Новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия

Популярная механика
Вино по новым правилам Вино по новым правилам

Как закон о виноградарстве и виноделии повлиял на отрасль

Агроинвестор
«Беременная жена гонит меня ночью за мороженым. Это манипуляция?» «Беременная жена гонит меня ночью за мороженым. Это манипуляция?»

Что делать, если беременная жена просит мороженое в 3 часа ночи?

Psychologies
9 вопросов о здоровье груди 9 вопросов о здоровье груди

Отвечаем на самые важные вопросы о молочных железах

Лиза
Отечественная жуть: 7 отличных российских хорроров Отечественная жуть: 7 отличных российских хорроров

Собрали семь российских ужастиков, которыми можно пугать не только детей

Cosmopolitan
Мы больше не хотим это видеть! 11 видов селфи, которые всех достали Мы больше не хотим это видеть! 11 видов селфи, которые всех достали

Все делают селфи, которые всех достали. Хватит!

Cosmopolitan
Инженеры сами не знали, что умеет программа, а пользователи просили её упростить: так Microsoft создавала Office в 90-х Инженеры сами не знали, что умеет программа, а пользователи просили её упростить: так Microsoft создавала Office в 90-х

Как начинался путь Microsoft — рассказывает вице-президент Windows

VC.RU
Открыть в приложении