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

Как правильно сделать компост: лайфхаки, которые пригодятся каждому дачнику Как правильно сделать компост: лайфхаки, которые пригодятся каждому дачнику

Собирать компост на даче необходимо. Как это сделать правильно?

Популярная механика
Как с разных планет Как с разных планет

Ученые и бизнесмены не могут найти общий язык по теме климатических изменений

РБК
Аналог ацтекского омичикауацтли из человеческой кости выявили среди находок из Техаса Аналог ацтекского омичикауацтли из человеческой кости выявили среди находок из Техаса

Какие ацтекские артефакты обнаружили на юге Техаса

N+1
Субфебрильная температура: что делать, когда держатся 37°С Субфебрильная температура: что делать, когда держатся 37°С

Что делать с температурой, если она поднялась выше 37 °С, но ниже 38 °С?

РБК
Кто такая пикми: разбираем феномен пикми-герл с психологами Кто такая пикми: разбираем феномен пикми-герл с психологами

Что стоит за пикми-поведением?

РБК
«Раньше у нас были шашлыки и хинкали»: как меняется ресторанная индустрия в Сочи «Раньше у нас были шашлыки и хинкали»: как меняется ресторанная индустрия в Сочи

Почему в Сочи едут шеф-повара из столицы?

Forbes
Сезонные напасти Сезонные напасти

Как защитить себя и своих близких от обострения хронических заболеваний осенью?

Добрые советы
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
Калькуляция развода: как таблицы Excel помогли мне уйти от мужа Калькуляция развода: как таблицы Excel помогли мне уйти от мужа

Справиться с расставанием иногда помогают… таблицы

Cosmopolitan
После стоматолога лучше не садиться за руль. Могут лишить прав После стоматолога лучше не садиться за руль. Могут лишить прав

Как анестезия влияет на реакцию у водителей

РБК
Жених убитой блогерши Габби Петито найден мертвым: в Сети обсуждают, что могло произойти Жених убитой блогерши Габби Петито найден мертвым: в Сети обсуждают, что могло произойти

Резонансное дело пропавшей блогерши Габби Петито получило продолжение

Maxim
Что за трава — сныть, и зачем люди ее едят Что за трава — сныть, и зачем люди ее едят

Состав и полезные свойства сныти для питания, красоты и здоровья.

РБК
Online как повод для знакомства Online как повод для знакомства

Кого мы ищем в виртуальном пространстве и кого находим?

Psychologies
Оцифровать себя: зачем всем скоро потребуется 3D-аватар и насколько сложно его сделать Оцифровать себя: зачем всем скоро потребуется 3D-аватар и насколько сложно его сделать

Настоящее и будущее технологий создания 3D-аватаров

Популярная механика
История одной песни: Flash in the Night — Secret Service, 1981 История одной песни: Flash in the Night — Secret Service, 1981

История великого космического хита от шведских мальчиков

Maxim
Как перенести данные с Android на Android: 7 способов Как перенести данные с Android на Android: 7 способов

Перенести данные со старого Android-смартфона намного легче, чем многие думают

CHIP
Советская автомобильная иллюстрация: 1976 год Советская автомобильная иллюстрация: 1976 год

Необычная автомобильная подборка – из набора карманных календариков 1976 года

Популярная механика
Вкусная осень Вкусная осень

В топе самых полезных осенних фруктов – гранат, хурма и грейпфрут!

Добрые советы
Дети, разводы и лишние килограммы: легендарные «Друзья» 27 лет спустя Дети, разводы и лишние килограммы: легендарные «Друзья» 27 лет спустя

Как выглядят и чем живут актеры «Друзей»?

Cosmopolitan
Диета одного часа Диета одного часа

Диета одного часа (она же «Золотой час») стремительно набирает популярность

Cosmopolitan
«Музей современной любви» — история любви, рассказанная через перформанс художницы Марины Абрамович. Публикуем фрагмент романа «Музей современной любви» — история любви, рассказанная через перформанс художницы Марины Абрамович. Публикуем фрагмент романа

Отрывок из романа Хизер Роуз, сочетающего современное искусство и психологию

Esquire
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
Как меняются отношения после рождения ребенка Как меняются отношения после рождения ребенка

Как победить кризис в отношениях после рождения ребенка?

Лиза
Главный редактор Vogue Диана Вриланд об эпохе Сергея Дягилева и Коко Шанель Главный редактор Vogue Диана Вриланд об эпохе Сергея Дягилева и Коко Шанель

Отрывок из автобиографии Дианы Вриланд, главного редактора Vogue

Forbes
Лазерные шоу Мартина Хессельмайера Лазерные шоу Мартина Хессельмайера

Яркие перформансы Мартина Хессельмайера собирают сотни зевак

Популярная механика
Вызов, который стоит принять Вызов, который стоит принять

Победители и призеры Паралимпиады в Токио

Лиза
Археологи раскопали в Верхней Нубии 142 погребения эпохи неолита Археологи раскопали в Верхней Нубии 142 погребения эпохи неолита

В Верхней Нубии обнаружили 142 человеческих погребения эпохи неолита

N+1
Клеймо «плюс-сайз». Что не так с появлением Джилл Кортлев на обложке российского Vogue Клеймо «плюс-сайз». Что не так с появлением Джилл Кортлев на обложке российского Vogue

В таком контексте дискурс о бодипозитиве выглядит очередным глянцевым лицемерием

СНОБ
Все о матери Все о матери

Пенелопа Крус — об опыте материнства и традиционных ценностях

Glamour
«Однажды в сказке»: читаем ребенку вместе с Людмилой Петрановской «Однажды в сказке»: читаем ребенку вместе с Людмилой Петрановской

Отрывок из книги «Читаем и развиваемся с психологом. Однажды в сказке»

Psychologies
Открыть в приложении