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 полюбить спорт и перестать насильно заставлять себя заниматься: научный подход Как полюбить спорт и перестать насильно заставлять себя заниматься: научный подход

Может ли обычный человек получать удовольствие от физических нагрузок?

Популярная механика
Вперед, к моногамии: как предотвратить измену Вперед, к моногамии: как предотвратить измену

Измена входит в топ-3 причин развода. Но можно ли ее избежать?

Cosmopolitan
Трансмонный кубит достиг миллисекундной когерентности Трансмонный кубит достиг миллисекундной когерентности

Физики изготовили трансмонные кубиты из напыленной пленки ниобия

N+1
Игра в ассоциации Игра в ассоциации

Красочный интерьер для ценителей современного искусства

SALON-Interior
5 ключей к разумному оптимизму 5 ключей к разумному оптимизму

Как видеть в жизни хорошее, не вступая в противоречие со здравым смыслом

Psychologies
Как психологи справляются с утренним стрессом: 8 способов Как психологи справляются с утренним стрессом: 8 способов

Что делать, если вы проснулись с плохим настроением?

Psychologies
Меняющие реальность Меняющие реальность

Bvlgari переворачивают наши представления о реальности

Grazia
«Лимон немного облегчал страдания». Специалисты рассказывают, какой российский коньяк не страшно пить «Лимон немного облегчал страдания». Специалисты рассказывают, какой российский коньяк не страшно пить

Почему почти весь отечественный коньяк не выдерживает конкуренции с французами

СНОБ
4 правила. Как мужчине выжить в эпоху феминизма 4 правила. Как мужчине выжить в эпоху феминизма

Как не путать феминизм с матриархатом

СНОБ
Одна вокруг света: Панамский канал и путь в неизвестность Одна вокруг света: Панамский канал и путь в неизвестность

Путешественницы рассказывают, как устроена шлюзовая система Панамского канала

Forbes
Наука побеждать Наука побеждать

Краткое введение в историю и биомеханику смешанных единоборств

Популярная механика
Как «Фейсбук» узнает, о чем ты только что говорил? Как «Фейсбук» узнает, о чем ты только что говорил?

Правда ли, что телефон тебя подслушивает?

Maxim
Почему не стоит делать пластику в другой стране — пугающие истории из Сети Почему не стоит делать пластику в другой стране — пугающие истории из Сети

Медицинский туризм — явление очень распространенное. И безумно опасное

Cosmopolitan
Серпом по скрепам Серпом по скрепам

О сериале «Полуночная месса» — хорроре о том, что не надо бояться

Weekend
8 способов стильно завязать платок 8 способов стильно завязать платок

Платок может гораздо больше, чем просто красоваться на шее!

Лиза
Что нужно знать о победе российской команды Team Spirit на чемпионате мира по Dota 2 Что нужно знать о победе российской команды Team Spirit на чемпионате мира по Dota 2

Почему победа Team Spirit — знаковое событие в истории российского киберспорта

GQ
Блогер Verona: «Моя уникальность не в лишнем весе» Блогер Verona: «Моя уникальность не в лишнем весе»

Инстаблогера Верону Берникову знают, благодаря ее зажигательным танцам и шуткам

Cosmopolitan
Кастрюли у чистюли Кастрюли у чистюли

Лайфхаки для тех, кто не хочет мыть посуду «химией»

Лиза
«Пришел с кастрюлей»: 20 смешных историй о попытках соблазнения «Пришел с кастрюлей»: 20 смешных историй о попытках соблазнения

20 самых забавных историй о мужских попытках обольщения

Cosmopolitan
Пиво или сахар назвали причинами распространенности кариеса у средневековых голландцев Пиво или сахар назвали причинами распространенности кариеса у средневековых голландцев

Биоархеологи сравнили зубы жителей деревни Блокхейзен и города Алкмар

N+1
Всеобщий друг, интеллектуал и провокатор. Каким был Антон Носик Всеобщий друг, интеллектуал и провокатор. Каким был Антон Носик

Без Антона Носика не было бы не только русской блогосферы

Esquire
Выслуга лет Выслуга лет

Как победить первые признаки старения

Forbes Woman
Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней

Мория Миллс опубликовала список правил, соблюдения которых она ждет от кавалеров

Cosmopolitan
Opel Crossland для России: 5 неудобных вопросов к кроссоверу Opel Crossland для России: 5 неудобных вопросов к кроссоверу

Действительно ли это новый Opel и с кем он конкурирует

РБК
Моделирование подтвердило образование тяжелых элементов в столкновениях нейтронных звезд Моделирование подтвердило образование тяжелых элементов в столкновениях нейтронных звезд

Источник тяжелых элементов во Вселенной — столкновение нейтронных звезд

N+1
«Я думала, что так у всех». Девушка случайно обнаружила у себя второе влагалище «Я думала, что так у всех». Девушка случайно обнаружила у себя второе влагалище

Когда возникла потребность в тампонах, Ти поняла, что у неё всё не как у всех

Cosmopolitan
«Ашрам Шамбалы». Часть 3: Как сбежать из секты и устроить свою жизнь после «Ашрам Шамбалы». Часть 3: Как сбежать из секты и устроить свою жизнь после

Как удалось поймать гуру «Ашрам Шамбалы» и почему секта на этом не закончилась

СНОБ
Как прокачать свои коммуникативные навыки Как прокачать свои коммуникативные навыки

Мастерство полемики, искусство взаимодействия – называйте, как хотите

GQ
Легендарный завод ГЗСА: советские «Почта» и «Хлеб» Легендарный завод ГЗСА: советские «Почта» и «Хлеб»

Одними из самых распространённых в СССР автомобилей были ГЗСА

Популярная механика
8 фильмов, которые стоит посмотреть начинающим любителям кино 8 фильмов, которые стоит посмотреть начинающим любителям кино

Как подступиться к невероятному миру кинематографа?

GQ
Открыть в приложении