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

Внутри вас — множество субличностей. Кто они и чего хотят? Внутри вас — множество субличностей. Кто они и чего хотят?

Отрывок из книги Ричарда Шварца «Мои разные "я"» — о разных частях личности

Популярная механика
С чистого листа С чистого листа

Маша Янковская о том, как вернулась к любимому делу и стала рисовать

Cosmopolitan
CAR-T-клетки получили прямо в организме четырех пациентов CAR-T-клетки получили прямо в организме четырех пациентов

Результаты испытаний технологии для получения противоопухолевых Т-лимфоцитов

N+1
Красно-желтые дни. Volkswagen Taos против Kia Seltos Красно-желтые дни. Volkswagen Taos против Kia Seltos

Кроссоверы, которые в другом мире могли бы считаться бюджетными

РБК
Дама с уликами: как Агата Кристи стала одним из самых продаваемых авторов в истории Дама с уликами: как Агата Кристи стала одним из самых продаваемых авторов в истории

История Агаты Кристи — одной из самых издаваемых и переводимых писательниц

Forbes
Агат для Овна, кварц для Рака: твои камни-талисманы по знаку зодиака Агат для Овна, кварц для Рака: твои камни-талисманы по знаку зодиака

Какой камень лучше подходит твоему знаку зодиака

Cosmopolitan
Какие женщины отталкивают мужчин? Рассуждает Михаил Лабковский Какие женщины отталкивают мужчин? Рассуждает Михаил Лабковский

Несколько эффективных способов отпугнуть мужчину, того совершенно не желая

VOICE
Есть ли у Путина шанс стать императором Есть ли у Путина шанс стать императором

При каких условиях реставрацию монархии могут поддержать элиты?

СНОБ
Почему нам так нравятся жестокие фильмы и сериалы Почему нам так нравятся жестокие фильмы и сериалы

Насколько для нас может быть вредно экранное насилие?

Популярная механика
Что стоит делать в 20 лет, чтобы избежать сожалений в 40 Что стоит делать в 20 лет, чтобы избежать сожалений в 40

Что делать, чтобы не стало «мучительно больно за бесцельно прожитые годы»

Psychologies
Энергия мирового океана – основа будущей энергетики Энергия мирового океана – основа будущей энергетики

Мировой океан – неисчерпаемый источник энергии

Популярная механика
Проблемы XXI века: 6 причин, из-за которых мы стареем быстрее Проблемы XXI века: 6 причин, из-за которых мы стареем быстрее

6 современных причин старения

VOICE
Как оказать себе первую психологическую помощь? Как оказать себе первую психологическую помощь?

Как научиться самостоятельно оказывать себе психологическую помощь?

Psychologies
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
6 советов тем, кто ищет счастья 6 советов тем, кто ищет счастья

Как быть счастливым даже в непростой жизненный период?

Psychologies
Уже рядом: 5 отличных книг о будущем Уже рядом: 5 отличных книг о будущем

Подборка книг, которая поможет узнать, что будет с человечеством завтра

Популярная механика
«Я попросил девушку есть меньше, и она перестала со мной разговаривать» «Я попросил девушку есть меньше, и она перестала со мной разговаривать»

У автора истории оказались веские причины для ограничения. Кто же из них прав?

Psychologies
«Омолаживающие» стрижки и окрашивания: как подобрать себе прическу — гид «Омолаживающие» стрижки и окрашивания: как подобрать себе прическу — гид

Как подобрать «свою» прическу

VOICE
Космическое агентство ОАЭ объявило о разработке новой межпланетной миссии Космическое агентство ОАЭ объявило о разработке новой межпланетной миссии

Новая межпланетная миссия ОАЭ

Популярная механика
«Матчу» — 6 лет: важные для телеканала рекорды к его дню рождения «Матчу» — 6 лет: важные для телеканала рекорды к его дню рождения

В ноябре 2021 года главному спортивному телеканалу страны исполняется 6 лет

Esquire
Почку генетически модифицированной свиньи впервые подключили к человеку Почку генетически модифицированной свиньи впервые подключили к человеку

Она проработала три дня и не вызвала отторжения

N+1
Молодые люди назвали «Траву у дома» любимой песней для караоке Молодые люди назвали «Траву у дома» любимой песней для караоке

«Трава у дома» стала любимым советским хитом молодежи

Cosmopolitan
В плену эмоций В плену эмоций

Как научиться владеть собой?

Добрые советы
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
«Она капризная звезда»: Минаев рассказал, как уговорил Пугачёву выйти на сцену «Она капризная звезда»: Минаев рассказал, как уговорил Пугачёву выйти на сцену

Сергей Минаев рассказал о своем сотрудничестве с Аллой Пугачёвой

Cosmopolitan
Казнить нельзя помиловать: стоит ли прощать мужчине ошибки Казнить нельзя помиловать: стоит ли прощать мужчине ошибки

Когда в отношениях стоит простить партнера и попытаться найти компромисс?

Лиза
10 автомобилей, опередивших своё время 10 автомобилей, опередивших своё время

Нам повезло – мы живём в золотой век автомобилестроения

Популярная механика
Преодоление реальности Преодоление реальности

«Декларируется банальная идея, что мир абсурден». К 80-летию Сергея Довлатова

Наука
Online как повод для знакомства Online как повод для знакомства

Кого мы ищем в виртуальном пространстве и кого находим?

Psychologies
«Все родственники стали смотреть “Доту”». Интервью с киберспортсменами Team Spirit, которые выиграли 18 миллионов долларов «Все родственники стали смотреть “Доту”». Интервью с киберспортсменами Team Spirit, которые выиграли 18 миллионов долларов

«Сноб» поговорил с Team Spirit об их образе жизни, страхах и мечтах

СНОБ
Открыть в приложении