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

Накликали беду: как правильно применять AI в работе с небольшим количеством данных Накликали беду: как правильно применять AI в работе с небольшим количеством данных

Самые известные AI-модели, такие как GPT-3, обучены на гигантских датасетах

Популярная механика
Где кататься в России Где кататься в России

Мы провели инвентаризацию российских горнолыжных курортов

Men’s Health
«Мозг: еда и новизна. Почему нас тянет к новому и вкусному» «Мозг: еда и новизна. Почему нас тянет к новому и вкусному»

Как еда вызывает эмоции

N+1
Незолотое кольцо: 5 лучших архитектурных маршрутов по России Незолотое кольцо: 5 лучших архитектурных маршрутов по России

У нас огромное количество памятников разнообразных архитектурных стилей

Популярная механика
Стресс на работе: как распознать и что делать Стресс на работе: как распознать и что делать

Основные факторы возникновения стресса на работе и его влияние на организм

Inc.
Вызов, который стоит принять Вызов, который стоит принять

Мы пообщались с победителями и призерами Паралимпиады в Токио

Добрые советы
Красное ушко Красное ушко

Встреча с косулёнком

Наука и жизнь
«Мне противно менять подгузники своему ребенку» «Мне противно менять подгузники своему ребенку»

Рождение ребенка — это не только улыбки, нежные объятия и бесконечное счастье

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
«Игра в кальмара»: почему все подсели на сериал, где убивают людей? «Игра в кальмара»: почему все подсели на сериал, где убивают людей?

Ликбез по сериалу «Игра в кальмара» без спойлеров

Maxim
Археологи обнаружили в могиле таштыкской культуры свидетельства древней эксгумации Археологи обнаружили в могиле таштыкской культуры свидетельства древней эксгумации

Археологи исследуют таштыкские погребальные обряды

N+1
«У нас есть план А, план Б и план Х» Юлия Пересильд — о съемках в космосе «У нас есть план А, план Б и план Х» Юлия Пересильд — о съемках в космосе

Юлия Пересильд рассказывает, как готовится к полету на МКС

РБК
Счастье — есть: 6 групп продуктов, которые быстро поднимут тебе настроение Счастье — есть: 6 групп продуктов, которые быстро поднимут тебе настроение

Список полезных и при этом улучшающих самочувствие и тонус продуктов

Лиза
Аэродинамика скоростных поездов: почему ветер не мешает TGV Аэродинамика скоростных поездов: почему ветер не мешает TGV

Поезд TGV Париж – Нант отходит от парижского вокзала Монпарнас почти бесшумно

Популярная механика
Переселение взрослых особей оказалось лучшим способом вернуть орлов на Мальорку Переселение взрослых особей оказалось лучшим способом вернуть орлов на Мальорку

Для восстановления популяций хищных птиц лучше перевозить взрослых особей

N+1
С ними каши на сваришь:  худшие сериальные мужья и бойфренды С ними каши на сваришь:  худшие сериальные мужья и бойфренды

У этих героев на лбу должно быть написано: «Никогда с ним не связывайся!»

VOICE
Честные истории женщин, которые отказались от молока. И не пожалели! Честные истории женщин, которые отказались от молока. И не пожалели!

Почему отказ от молока — это нормально? Истории наших героинь

Cosmopolitan
Здесь звезда не падала: что не так с гипотезой о «содомском метеорите» Здесь звезда не падала: что не так с гипотезой о «содомском метеорите»

Почему научное сообщество усомнилось в гипотезе о «содомском метеорите»

N+1
Игорь Саруханов: Игорь Саруханов:

Интервью с певцом и композитором Игорем Сарухановым

Караван историй
Трезвые факты о фильме «Особенности национальной охоты» Трезвые факты о фильме «Особенности национальной охоты»

Фильм, который переменил всю российскую комедию

Maxim
Брак втроем: что связывало Ленина, Крупскую и Арманд Брак втроем: что связывало Ленина, Крупскую и Арманд

«Партия прогулистов» — так называли эту троицу: Арманд, Крупскую и Ленина

Cosmopolitan
Взглянуть на миллиарды лет назад Взглянуть на миллиарды лет назад

Как построить телескоп площадью 100 квадратных километров

Наука
Дарья Урсуляк: «В нашем кино сейчас эротических сцен в избытке» Дарья Урсуляк: «В нашем кино сейчас эротических сцен в избытке»

Дарья Урсуляк — о предстоящих проектах, откровенных сценах и секретах красоты

Cosmopolitan
4 романа, которые стоит прочесть этой осенью 4 романа, которые стоит прочесть этой осенью

4 новых романа, которыми стоит пополнить свою книжную полку

Psychologies
Пластика, деньги или талант? Что помогло Белле Хадид стать суперзвездой к 25-ти Пластика, деньги или талант? Что помогло Белле Хадид стать суперзвездой к 25-ти

Как Белла Хадид превратилась в супермодель-трендсеттера с мировым именем

Cosmopolitan
Аргентинские мусзавры начали жить группами 193 миллиона лет назад Аргентинские мусзавры начали жить группами 193 миллиона лет назад

Динозавры начали вести социальный образ жизни уже в ранней юре

N+1
Эдвард Радзинский. Прощальная гастроль клуба «418» Эдвард Радзинский. Прощальная гастроль клуба «418»

Эдвард Радзинский остается блистательным рассказчиком

СНОБ
24 часа с Лёлей Гущиной 24 часа с Лёлей Гущиной

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

Cosmopolitan
«Выгорание — не знак почета»: почему сверхурочная работа не приведет вас к успеху «Выгорание — не знак почета»: почему сверхурочная работа не приведет вас к успеху

Мы перерабатываем, в надежде преуспеть. Это — самый прямой путь к выгоранию

Inc.
«Вежливенько побить, за руки держа»: какими были семейные традиции на Руси «Вежливенько побить, за руки держа»: какими были семейные традиции на Руси

У наших предков были критерии, определяющие, какая жена хороша, а какая нет

Cosmopolitan
Открыть в приложении