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

Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться

Существует ли время?

Популярная механика
Казнить, нельзя помиловать! Неудачный макияж, который не простят визажистам Казнить, нельзя помиловать! Неудачный макияж, который не простят визажистам

15 примеров полного провала в макияже на обычных девушках

Cosmopolitan
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
6 советов по управлению языком тела, которые помогут вам на собеседовании 6 советов по управлению языком тела, которые помогут вам на собеседовании

6 невербальных сигналов, которые помогут увеличить шансы получить работу

Inc.
Мозг, исцеляющий себя Мозг, исцеляющий себя

Реальные истории людей, которые победили болезни и преобразили свой мозг

kiozk originals
Этика беспилотников: как нельзя кодировать мораль Этика беспилотников: как нельзя кодировать мораль

Что на самом деле делают, когда пытаются научить беспилотник морали

Популярная механика
Гимнаст Никита Нагорный — Forbes: «Помню, как заработал первые 100 000 рублей» Гимнаст Никита Нагорный — Forbes: «Помню, как заработал первые 100 000 рублей»

Гимнаст Никита Нагорный — о том, как запускал стартапы в незнакомых сферах

Forbes
«У них лилась кровь — но кровь-то черная была» «У них лилась кровь — но кровь-то черная была»

Юрий Норштейн, Рената Литвинова и другие о самых страшных фильмах в их жизни

Weekend
Битва за кроссовки: магазины борются против ботов-перекупщиков, чтобы дать шанс обывателям, и в итоге проигрывают сами Битва за кроссовки: магазины борются против ботов-перекупщиков, чтобы дать шанс обывателям, и в итоге проигрывают сами

Лимитированную обувь невозможно купить из-за ботов-перекупщиков

VC.RU
Вкусно, полезно, доступно: 5 сезонных продуктов для тех, кто хочет похудеть Вкусно, полезно, доступно: 5 сезонных продуктов для тех, кто хочет похудеть

Продукты, которые помогут тебе справиться с лишним весом, не ударив по кошельку

VOICE
Вертикаль Вертикаль

Что и на какой высоте ждет вас при подъеме от Земли

N+1
Победа Ливерпуля Победа Ливерпуля

Как актриса Джоди Комер добилась успеха

Glamour
Одна вокруг света: преграды на пути в Колумбию и жизнь на яхте Одна вокруг света: преграды на пути в Колумбию и жизнь на яхте

142-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
Как фитнес спасает от осенней апатии Как фитнес спасает от осенней апатии

Усталость, апатия и хандра – неизбежные спутники хмурого ноября

Здоровье
Победили в Победили в

Как выглядят те, кто разрешал своим парням пропадать часами в виртуальном мире

Cosmopolitan
Александр Снегирев: Человек будущего. Рассказ из сборника «Время вышло» Александр Снегирев: Человек будущего. Рассказ из сборника «Время вышло»

Рассказ Александра Снегирева из сборника «Время вышло»

СНОБ
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 засыпанном здании столбы в виде фаллосов возрастом 11 тысяч лет Археологи обнаружили в засыпанном здании столбы в виде фаллосов возрастом 11 тысяч лет

Турецкий ученый представил результаты раскопок на памятнике Карахан-Тепе

N+1
Главред «Новой газеты» Дмитрий Муратов получил Нобелевскую премию мира. Кажется, это понравилось не всем Главред «Новой газеты» Дмитрий Муратов получил Нобелевскую премию мира. Кажется, это понравилось не всем

Дмитрия Муратова и Марию Ресса наградили за «усилия по защите свободы слова»

СНОБ
Много получать и почти не работать — цель современной молодежи? Много получать и почти не работать — цель современной молодежи?

«Не напрягаться и получать хорошие деньги» — чего хочет подрастающее поколение?

СНОБ
Одна вокруг света: ремонт машины в Панаме и охота на голубых крабов Одна вокруг света: ремонт машины в Панаме и охота на голубых крабов

140-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Панама

Forbes
Как разные страны избавились от рабства Как разные страны избавились от рабства

Как Великобритания, Гаити, Занзибар, Мексика и Мавритания сбрасывали оковы

Maxim
Настройка экранного времени Настройка экранного времени

Интервью с телеведущим Азаматом Мусагалиевым

Glamour
Российский физик предложил решение загадки высокотемпературной сверхпроводимости Российский физик предложил решение загадки высокотемпературной сверхпроводимости

Виктор Лахно объяснил необычные свойства новых сверхпроводников

Популярная механика
Опасная литература: что было написано в первой в мире запрещенной книге Опасная литература: что было написано в первой в мире запрещенной книге

Самой первой в мире запрещенной книгой стал труд колониста Томаса Мортона

Популярная механика
В США обнаружили обугленные семена табака возрастом более 12 тысяч лет В США обнаружили обугленные семена табака возрастом более 12 тысяч лет

Археологи обнаружили обугленные семена табака, возраст которых около 12300 лет

N+1
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Советы советского хирурга, дожившего до 104 лет: 12 правил долголетия Советы советского хирурга, дожившего до 104 лет: 12 правил долголетия

Рекомендации о том, как продлить свою жизнь и оставаться бодрым

Cosmopolitan
Амур де труа: твой гид по сексу втроем Амур де труа: твой гид по сексу втроем

Как найти недостающее звено и подготовиться к сексу с третьим не лишним

Playboy
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
Открыть в приложении