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

Конаковская ГРЭС: титан советской энергетики Конаковская ГРЭС: титан советской энергетики

Конаковская ГРЭС издали выглядит как большой трехмачтовый корабль

Популярная механика
Читать нельзя бросить: 6 сложных фантастов, которые смогут вас удивить Читать нельзя бросить: 6 сложных фантастов, которые смогут вас удивить

Поверьте, игра стоит свеч – не зря же эти книги стали фантастической классикой!

Популярная механика
Органический радикал нарушил правило Каши Органический радикал нарушил правило Каши

Анион-радикал замещенного арена может нарушать правило Каши

N+1
3 техники для борьбы с перееданием 3 техники для борьбы с перееданием

Как предотвратить переедание?

Psychologies
Ешь, двигайся, спи Ешь, двигайся, спи

Как повседневные решения влияют на здоровье и долголетие

kiozk originals
Не умеют лечить: 6 страшных болезней, от которых до сих пор нет лекарств Не умеют лечить: 6 страшных болезней, от которых до сих пор нет лекарств

Рассказываем о распространенных и редких болезнях, которые пока не умеют лечить

Cosmopolitan
Снимите это немедленно: Джоли и другие звезды с плохим наращиванием волос Снимите это немедленно: Джоли и другие звезды с плохим наращиванием волос

Наткнуться на неумелого мастера по наращиванию волос не такая уж редкая проблема

Cosmopolitan
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
Правило нижнего белья Правило нижнего белья

Почему так важно выстраивать личные границы с детства

Лиза
Hе забывается такое никогда Hе забывается такое никогда

Организаторы светского процесса в двухтысячных делятся подробностями той эпохи

Tatler
Все в наших руках Все в наших руках

Здоровье наших подруг и жен в прямом смысле в наших руках

Men’s Health
«Роскошные сапфиры с защитой»: раскрыта тайна любимых украшений принцессы Дианы «Роскошные сапфиры с защитой»: раскрыта тайна любимых украшений принцессы Дианы

Коллекцию принцессы Дианы с сапфирами оценивают в 20 миллионов фунтов стерлингов

Cosmopolitan
Операция «Квадратный снег» и другие приключения Бурунова Операция «Квадратный снег» и другие приключения Бурунова

Актер Сергей Бурунов — о драме, мечте стать летчиком и своей карьере

OK!
Как запустить стартап без денег (пошаговая инструкция) Как запустить стартап без денег (пошаговая инструкция)

Можно ли построить полноценный бизнес без денег?

Inc.
Квартира на максималках: 6 cоветов по выбору квартиры мечты Квартира на максималках: 6 cоветов по выбору квартиры мечты

6 советов, которые помогут не прогадать с выбором квартиры

Maxim

"Игра в кальмара" — как сериал с простым сюжетом стал сенсацией

Esquire
За пригоршню «спасибо» За пригоршню «спасибо»

Ты замечал, что бесплатно кому-то помочь бывает приятнее, чем за деньги?

Maxim
Вес — это не всё! Как перестать думать о похудении Вес — это не всё! Как перестать думать о похудении

Переживания о похудении мешают тебе жить, но отвязаться от них непросто

Cosmopolitan
Не верь глазам своим. Автомобили, которые прикидываются другими брендами Не верь глазам своим. Автомобили, которые прикидываются другими брендами

Иногда автомобили, как совы, оказываются вовсе не тем, чем кажутся

Maxim
Еще 10 горячих звезд сериалов — участниц нового рейтинга «100 самых сексуальных женщин страны» Еще 10 горячих звезд сериалов — участниц нового рейтинга «100 самых сексуальных женщин страны»

Горячие звезды сериалов

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

Как подобрать «свою» прическу

VOICE
Как к себе домой Как к себе домой

Сербия рада гостям из России!

Лиза
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
Привет с альфы Центавра: как и зачем астрономы ищут сигналы инопланетян Привет с альфы Центавра: как и зачем астрономы ищут сигналы инопланетян

Каковы же наши шансы на связь с братьями по разуму в космосе?

Forbes
Апгрейд мозга: как развить интеллект и обмануть старость Апгрейд мозга: как развить интеллект и обмануть старость

Как «прокачать» свой мозг и одновременно замедлить процесс старения организма

Inc.
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
20 самых опасных мужских профессий 20 самых опасных мужских профессий

Никогда не задумывался, почему девушек тянет к пожарным или бандитам?

Maxim
Астрономы подтвердили столкновение двух экзопланет 200 тысяч лет назад Астрономы подтвердили столкновение двух экзопланет 200 тысяч лет назад

Во время катаклизма у одной из них могло сорвать атмосферу

N+1
Читатели MAXIM рассказали, куда вложили свои ваучеры Читатели MAXIM рассказали, куда вложили свои ваучеры

29 лет назад государство в лице «Сбербанка» начало раздавать населению ваучеры

Maxim
Трезвые факты о фильме «Особенности национальной охоты» Трезвые факты о фильме «Особенности национальной охоты»

Фильм, который переменил всю российскую комедию

Maxim
Открыть в приложении