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

7 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности 7 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности

Расскажем о совершенно безопасных для питомцев растениях

Популярная механика
Как накормить малоежку? Читай в новой книге Марики Кравцовой «Мама, хочу есть!» Как накормить малоежку? Читай в новой книге Марики Кравцовой «Мама, хочу есть!»

Марика Кравцова — о специфике детского питания и о том, как кормить детей

Cosmopolitan
Искусственный белок поменял конформацию в ответ на повышение концентрации ионов кальция Искусственный белок поменял конформацию в ответ на повышение концентрации ионов кальция

Как искусственный белок реагирует на повышение концентрации ионов кальция

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

Эдвард Радзинский остается блистательным рассказчиком

СНОБ
Как путешествия меняют нас: 5 не заметных глазу трансформаций Как путешествия меняют нас: 5 не заметных глазу трансформаций

Как путешествия влияют на наше ментальное и физическое здоровье?

ТехИнсайдер
Королева манто Королева манто

Перед тобой Олеся Судзиловская — приготовься к передозировке прекрасного

Maxim
8 способов набрать вес и не испортить здоровье 8 способов набрать вес и не испортить здоровье

Как понять, есть ли у вас недостаток веса

РБК
Умер легендарный лыжник Вячеслав Веденин, тот самый, кто придумал слово «дахусим» и не опустил флаг СССР перед императором Японии Умер легендарный лыжник Вячеслав Веденин, тот самый, кто придумал слово «дахусим» и не опустил флаг СССР перед императором Японии

Вячеслав Веденин. Легенда СССР, который показал характер на Олимпиаде 1972

Maxim
Забил 144 гола, стал участником секс-скандала и ругался с Карпиным. Топ-10 фактов о лучшем футболисте страны Артеме Дзюбе Забил 144 гола, стал участником секс-скандала и ругался с Карпиным. Топ-10 фактов о лучшем футболисте страны Артеме Дзюбе

Самые громкие истории, связанные с Артемом Дзюбой

Maxim
Как живут люди с расстройством пищевого поведения Как живут люди с расстройством пищевого поведения

О причинах развития булимии, ее симптомах и о том, как помочь

GQ
Загадки эдиакарской биоты: необычные ископаемые Загадки эдиакарской биоты: необычные ископаемые

Эдиакарская биота — фауна организмов, населявших Землю миллионы лет назад

Популярная механика
«Обязательный завтрак, вредный кофе и опасный фастфуд. Почему  почти все, что нам рассказывали о еде, неправда» «Обязательный завтрак, вредный кофе и опасный фастфуд. Почему  почти все, что нам рассказывали о еде, неправда»

Насколько популярные утверждения о еде иногда далеки от правды

N+1
Ведьма с Уолл-стрит: самая богатая и самая скупая женщина в мире Ведьма с Уолл-стрит: самая богатая и самая скупая женщина в мире

Беттми Грин: история о том, как не нужно обращаться с деньгами

Cosmopolitan
Решающий момент: почему третье свидание так важно и что на нем делать Решающий момент: почему третье свидание так важно и что на нем делать

то делать, чтобы не испортить третье свидание

Cosmopolitan
Жиросжигающие продукты: список для похудения Жиросжигающие продукты: список для похудения

Узнай, какая еда растопит жир!

Cosmopolitan
Персонажи фильмов, основанные на реальных личностях Персонажи фильмов, основанные на реальных личностях

Узнай, кто стоит за всеми любыми персонажами

Maxim
Хочу сказать Хочу сказать

Татуировки – не просто красивые рисунки на теле

Домашний Очаг
Что общего у нейронов с яичницей Что общего у нейронов с яичницей

Рак можно распознать в самый первый момент, когда опухоль только формируется

Наука
Победа Ливерпуля Победа Ливерпуля

Как актриса Джоди Комер добилась успеха

Glamour
Самые опасные декольте: звезды с пышной грудью, которые выбирают вырезы поглубже Самые опасные декольте: звезды с пышной грудью, которые выбирают вырезы поглубже

Пышная грудь декольте не помеха, так считают героини нашей подборки

Cosmopolitan
Вредные советы: пошаговая инструкция, как усложнить себе жизнь Вредные советы: пошаговая инструкция, как усложнить себе жизнь

Зачастую мы сами можем легко помешать себе со всем справиться, и вот как

Psychologies
Наталья Петрова: «Пионеры Русской Америки» Наталья Петрова: «Пионеры Русской Америки»

Книга Натальи Петровой о тех, кто оставил значительный след в истории Аляски

СНОБ
Детки – не конфетки и не булочки Детки – не конфетки и не булочки

Как не вырастить ребёнка полным

Здоровье
Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии

Как нейросети помогают создавать протезы и восстанавливать культурные памятники

Популярная механика
Исследование Lego: игрушки развивают гендерные стереотипы у детей, особенно у мальчиков Исследование Lego: игрушки развивают гендерные стереотипы у детей, особенно у мальчиков

Игрушки ограничивают мышление детей

Inc.
Кто этот мощный старик? Кто этот мощный старик?

Как старик сэр Ранульф Файнс покорил “крышу мира”

Men’s Health
Выкуп без рисков Выкуп без рисков

На что стоит обратить внимание, приобретая сельхозземлю

Агроинвестор
5 симптомов диабета 5 симптомов диабета

Чтобы своевременно выявить диабет, нужно знать, как он проявляется

Лиза
И это красиво: знаменитости, женившиеся на девушках с физическими недостатками И это красиво: знаменитости, женившиеся на девушках с физическими недостатками

Любви покорно многое и неважны никакие предрассудки

Cosmopolitan
Василий Ливанов: Василий Ливанов:

Интервью с киноактером и писателем Василием Ливановым

Караван историй
Открыть в приложении