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

Прыжки на батуте: упражнения, которые помогут подготовиться к лету Прыжки на батуте: упражнения, которые помогут подготовиться к лету

Фитнес-тренер Hasttings Александр Хмель расскажет о 5 упражнениях на батутах

Популярная механика
Ножом по стеклу: почему нас бесят звуки и какие раздражают сильнее всех Ножом по стеклу: почему нас бесят звуки и какие раздражают сильнее всех

Какие звуки раздражают нас сильнее всего и почему это происходит

Cosmopolitan
Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите

Как обнаружили кандидата в экзотичный по свойствам транснептуновый объект

N+1
Как в 18 веке без продвинутых инструментов измерили вес Земли Как в 18 веке без продвинутых инструментов измерили вес Земли

Как благодаря одиноко стоящей горе ученые измерили массу Земли

Популярная механика
Саудовская Аравия Саудовская Аравия

Люди, прошлое, религия, противоречия – и будущее

kiozk originals
Кастрюли у чистюли Кастрюли у чистюли

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

Лиза
5 корейских сериалов для тех, кто уже посмотрел «Игру в кальмара» 5 корейских сериалов для тех, кто уже посмотрел «Игру в кальмара»

Что еще заслуживает внимания, если работу Хван Дон-хека вы уже видели

GQ
Охоту в тропических лесах назвали экологичной альтернативой скотоводству Охоту в тропических лесах назвали экологичной альтернативой скотоводству

Потребление дикого мяса позволяет сократить углеродный след

N+1
Поднимите нам эко! Поднимите нам эко!

Петербургские бренды косметики наводят мосты с поставщиками натурпродуктов

Собака.ru
«Мужу можно спать с подругами». Модель разрешила измены, чтобы укрепить брак «Мужу можно спать с подругами». Модель разрешила измены, чтобы укрепить брак

Модель Моника Хульдт позволяет своему мужу заниматься сексом с другими женщинами

Cosmopolitan
Внимание к деталям: 5 мужских поступков, которые должны насторожить Внимание к деталям: 5 мужских поступков, которые должны насторожить

Какие поступки – повод задуматься, даже если избранник необыкновенно хорош?

Cosmopolitan
Не ровен час: зачем нужно точно измерять время и почему рабочие невзлюбили часы Не ровен час: зачем нужно точно измерять время и почему рабочие невзлюбили часы

Дэвид Руни рассказывает о 12 изобретениях, связанных с измерением времени

Forbes
Не только «файф-о-клок»: все о традиции английского чаепития Не только «файф-о-клок»: все о традиции английского чаепития

Рассказываем об истории и основных правилах afternoon tea

Популярная механика
Загадки эдиакарской биоты: необычные ископаемые Загадки эдиакарской биоты: необычные ископаемые

Эдиакарская биота — фауна организмов, населявших Землю миллионы лет назад

Популярная механика
Наладили производство подделок и обманули Лувр: как братья из Одессы заработали на фальшивых древностях Наладили производство подделок и обманули Лувр: как братья из Одессы заработали на фальшивых древностях

Купцы из Одессы продали Франции подделку под видом древней золотой тиары

VC.RU
«Учителя» на дороге: как с ними бороться и кто будет виноват в ДТП «Учителя» на дороге: как с ними бороться и кто будет виноват в ДТП

После конфликта на дороге агрессивные водители иногда начинают «учить» обидчиков

РБК
Крем против ботокса: может уход заменить «инъекции красоты»? Мнение косметолога Крем против ботокса: может уход заменить «инъекции красоты»? Мнение косметолога

Популярные мифы об уходе и инъекциях

Cosmopolitan
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
Кто, где и как делает и продает суррогатный алкоголь в России. И почему трагедия в Оренбургской области может повториться Кто, где и как делает и продает суррогатный алкоголь в России. И почему трагедия в Оренбургской области может повториться

В каких регионах могут повториться массовые отравления суррогатным алкоголем

СНОБ
Место большой свободы. Марта Кетро — о том, что общего у «Живого журнала» и «квартала красных фонарей» в Гамбурге Место большой свободы. Марта Кетро — о том, что общего у «Живого журнала» и «квартала красных фонарей» в Гамбурге

Марта Кетро — как блог-платформа стала социальным лифтом для ее обитателей

Esquire
Культурные коды экономики: как религия влияет на экономический успех Культурные коды экономики: как религия влияет на экономический успех

Как успех связан с религией — и почему полезно быть непослушным

Forbes
Отношения с абьюзером — путь к посттравматическому расстройству Отношения с абьюзером — путь к посттравматическому расстройству

Что такое посттравматическое расстройство и как с ним бороться

Psychologies
Страховка «без границ» Страховка «без границ»

К 2030 году Россия должна войти в число мировых лидеров по экспорту

РБК
«Я была проституткой. Надеялась, что меня убьют»: признания звезды шоу «Пацанки» «Я была проституткой. Надеялась, что меня убьют»: признания звезды шоу «Пацанки»

Звезда телешоу «Пацанки» Кристина Зорина занималась проституцией

Cosmopolitan
Маленькие страсти – большие трагедии Маленькие страсти – большие трагедии

Когда ребенок закатывает истерику, так и хочется прекратить это силой

Добрые советы
Углеродные нанотрубки помогут создать плазмонный интерферометр на чипе Углеродные нанотрубки помогут создать плазмонный интерферометр на чипе

Плазменные волны (плазмоны) — это коллективные возбуждения электронов

Популярная механика
Укротительница тигров Маргарита Назарова: трагедия советской циркачки Укротительница тигров Маргарита Назарова: трагедия советской циркачки

Печальная история знаменитой дрессировщицы тигров

VOICE
Хозяйка Хозяина: как крестьянка Валя Истомина стала последней любовницей Сталина Хозяйка Хозяина: как крестьянка Валя Истомина стала последней любовницей Сталина

Кем же была для Иосифа Сталина молоденькая хохотушка из деревни?

Cosmopolitan
Стоит ли переплачивать за дорогой корпус для компьютера Стоит ли переплачивать за дорогой корпус для компьютера

В чем преимущества дорогого компьютерного корпуса и стоит ли экономить на нем?

CHIP
Когда смешно, уже не страшно Когда смешно, уже не страшно

Елена Новикова – о жизни за 50, отношениях с телом, детьми и своими страхами

Домашний Очаг
Открыть в приложении