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

Что почитать в день «Звездных вoйн»: 3 отличных книги о далекой галактике Что почитать в день «Звездных вoйн»: 3 отличных книги о далекой галактике

Книги, которые помогут вспомнить вам, за что вы любите «Звездные вoйны»

Популярная механика
Как выглядела Алиса Казьмина до того, как болезнь изуродовала ее Как выглядела Алиса Казьмина до того, как болезнь изуродовала ее

Путь экс-супруги Аршавина из красотки в девушку с проблемами со здоровьем

Cosmopolitan
Британские ученые заявили, что родители передают «страх перед математикой» своим детям Британские ученые заявили, что родители передают «страх перед математикой» своим детям

Как «тревожность из-за математики» может передаваться от родителей детям

ТехИнсайдер
16 ненужных вещей, без которых ты не представляешь своей жизни 16 ненужных вещей, без которых ты не представляешь своей жизни

Вещи, которые нам совершенно не нужны, но без которых совершенно невозможно жить

Cosmopolitan
Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа

Как середине XX века итальянская аристократка стала Леди Гагой своего времени

Правила жизни
Явление кракена Явление кракена

Не все персонажи средневековых бестиариев относятся лишь к сфере мифологии

Вокруг света
Сварить петуха и убежать от Лешего: славянские традиции октября Сварить петуха и убежать от Лешего: славянские традиции октября

Что же делало октябрь таким особенным для наших предков?

Psychologies
Как собаки воспринимают человеческую речь Как собаки воспринимают человеческую речь

Как будут реагировать на одни и те же фразы собаки разных возрастов

Популярная механика
Быстрый перекус Быстрый перекус

Как сделать быстрый перекус максимально безопасным?

Добрые советы
Энергия мирового океана – основа будущей энергетики Энергия мирового океана – основа будущей энергетики

Мировой океан – неисчерпаемый источник энергии

Популярная механика
Такая разная головная боль Такая разная головная боль

Головная боль, или цефалгия – самый распространенный симптом на планете

Здоровье
Странности перевода: необычные трудовые привычки жителей разных стран Странности перевода: необычные трудовые привычки жителей разных стран

Предлагаем отвлечься на особенности и странности работы в других странах

Esquire
Жена поспорила с мужем и перестала убирать в доме – вот что из этого вышло Жена поспорила с мужем и перестала убирать в доме – вот что из этого вышло

Что делать, если кто-то уверен, что всё домашнее хозяйство держится на нем?

Cosmopolitan
«Сходите в церковь»: матери детей с расщелиной губы рассказали о своей жизни «Сходите в церковь»: матери детей с расщелиной губы рассказали о своей жизни

Как начать разговор о здоровье ребенка.

Cosmopolitan
Актеры, которые чуть не погибли при выполнении кинотрюков Актеры, которые чуть не погибли при выполнении кинотрюков

Актеры на съемках рискуют жизнью чаще, чем принято думать

Maxim
Пляжи, затонувшие корабли, крепости: чем заняться в Кабо-Верде Пляжи, затонувшие корабли, крепости: чем заняться в Кабо-Верде

Как живет и чем развлекает африканская республика Кабо-Верде

РБК
Ученые выяснили, что мужчины и женщины считают изменой разные вещи Ученые выяснили, что мужчины и женщины считают изменой разные вещи

У разных полов отличаются представления о том, что такое измена

Maxim
Шпион, выйди вон! Шпион, выйди вон!

Не проходит и дня, чтобы мы не зашли на страницу бывшего...

Psychologies
Города, ушедшие под воду Города, ушедшие под воду

Эти "Атлантиды" тысячелетиями ждут своего часа, чтобы их исследовали

Популярная механика
Эталонная. Главная струна небесной лиры Эталонная. Главная струна небесной лиры

Вега с древности привлекает внимание астрономов

Наука и жизнь
«Проснись, мы меняем мир»: в Турции бум разработки мобильных игр, а их создателей оценивают в миллиарды долларов «Проснись, мы меняем мир»: в Турции бум разработки мобильных игр, а их создателей оценивают в миллиарды долларов

Рынок мобильных игр в Турции развивается даже во время кризиса в стране

VC.RU
Поговори со мною, мама Поговори со мною, мама

Людмила Борисовна Нарусова написала письмо Ксении Собчак

Tatler
Эсин Гюрал Аргат «Мне нравится быть в центре» Эсин Гюрал Аргат «Мне нравится быть в центре»

Турецкая бизнесвумен Эсин Гюрал Аргат — о бизнесе, женщинах и футболе

Forbes Woman
5 необъяснимых фактов о нашем мозге 5 необъяснимых фактов о нашем мозге

В этой статье MAXIM собрал 5 необъяснимых фактов о нашем мозге

Maxim
«Что-то не так с Гэлвинами». Как одна семья помогла ученым исследовать природу шизофрении «Что-то не так с Гэлвинами». Как одна семья помогла ученым исследовать природу шизофрении

История семьи, в которой у шести детей из двенадцати диагностировали шизофрению

СНОБ
«У меня случился сердечный приступ во время лучшего в жизни секса» «У меня случился сердечный приступ во время лучшего в жизни секса»

Если половой акт оказывается таким страстным, что приводит к сердечному приступу

Psychologies
Косметологи-недоучки калечат женщин! Распознаем мошенников по фото в соцсетях Косметологи-недоучки калечат женщин! Распознаем мошенников по фото в соцсетях

Проблема подпольной пластической хирургии еще не близка к разрешению

Cosmopolitan
Для акупунктурных точек нашли анатомическую основу и рефлекторную цепь Для акупунктурных точек нашли анатомическую основу и рефлекторную цепь

Идея иглоукалывания объясняется учеными

N+1
Николай Стоцкий: Николай Стоцкий:

Актер Николай Стоцкий прожил бок о бок с Сергеем Колтаковым больше тридцати лет

Караван историй
Лингвистические задачи о вселенной Гарри Поттера. Отрывок из книги Лингвистические задачи о вселенной Гарри Поттера. Отрывок из книги

Фрагмент из книги лингвистических задач «Три склянки пополудни»

СНОБ
Открыть в приложении