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

5 фактов об автомобилях, которые должен знать даже «чайник» 5 фактов об автомобилях, которые должен знать даже «чайник»

5 вещей, которые должен знать современный водитель

Популярная механика
Это моя боль Это моя боль

Так ли необходимо быть хорошей девочкой и терпеть там, где не хочется?

Tatler
Пасту для ассирийских табличек для письма сделали из воска и аурипигмента Пасту для ассирийских табличек для письма сделали из воска и аурипигмента

Чем покрывали деревянные дощечки для письма в Древней Месопотамии?

N+1
Корейская челка: трендовая стрижка из сериала на Netflix, которая покорила мир Корейская челка: трендовая стрижка из сериала на Netflix, которая покорила мир

Стрижка Чон Хо-Ён идеально вписывается в самые актуальные бьюти-тренды

Cosmopolitan
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
В Казахстане обнаружили тюркское погребение с двумя собаками и лошадьми В Казахстане обнаружили тюркское погребение с двумя собаками и лошадьми

Археологи раскопали в окрестностях Усть-Каменогорска курган раннетюрской эпохи

N+1
Шифры на вашем счете Шифры на вашем счете

Cвою цифровую наличность сегодня можете создать и вы

GQ
Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов

Исповедь Pranksy, NFT-коллекционера, чей точный возраст неизвестен

Esquire
Все болезни — от нервов? Загадки психосоматики Все болезни — от нервов? Загадки психосоматики

Как именно наше душевное состояние влияет на тело?

Добрые советы
Мы не сидим сложа руки Мы не сидим сложа руки

Лучший декоратор вашего дома — это вы сами

Tatler
Проект The Ocean Cleanup успешно испытал новую систему сбора пластика в океане Проект The Ocean Cleanup успешно испытал новую систему сбора пластика в океане

Одна система The Ocean Cleanup может собирать 350 тонн пластика в год

N+1
Артем Ларин: «Игнорирование ESG может обернуться потерей рынка» Артем Ларин: «Игнорирование ESG может обернуться потерей рынка»

Что такое ESG-повестка, и как бизнесу внедрить ее в свои процессы?

РБК
«Мы же не можем круглыми сутками размышлять о мире во всём мире​»: как рок-звезда Боно из U2 стал венчурным инвестором «Мы же не можем круглыми сутками размышлять о мире во всём мире​»: как рок-звезда Боно из U2 стал венчурным инвестором

Боно из U2 пока что не накопил миллиард, но стремится к этому

VC.RU
«Мы выжили!»: Светлана Зейналова показала «особенную» дочь в день ее 13-летия «Мы выжили!»: Светлана Зейналова показала «особенную» дочь в день ее 13-летия

Телеведущая Светлана Зейналова поздравила старшую дочь Александру с 13-летием

Cosmopolitan
В Баварии нашли останки раннесредневековой модницы и мужчины-воина В Баварии нашли останки раннесредневековой модницы и мужчины-воина

Немецкие археологи раскопали раннесредневековый некрополь

N+1
«Неважно, если кто-то из них умрет»: как талибы искореняют наркобизнес в Афганистане «Неважно, если кто-то из них умрет»: как талибы искореняют наркобизнес в Афганистане

Как Талибан взялся за наркоторговцев

Maxim
Солистка СБПЧ Евгения Борзых — о сказке для взрослых и силе одиночества Солистка СБПЧ Евгения Борзых — о сказке для взрослых и силе одиночества

Евгения Борзых — о музыкальной сказке группы СБПЧ и сериале «Большая секунда»

РБК
Как отучить себя перерабатывать Как отучить себя перерабатывать

Советы для хронических трудоголиков

GQ
Сбитый летчик: что делать, чтобы твой Сбитый летчик: что делать, чтобы твой

Главное помни, осечки случаются у всех, и в этом нет ничего страшного

Playboy
Как правильно закаляться и не замерзнуть Как правильно закаляться и не замерзнуть

Несколько полезных советов перед холодами

GQ
Присоединяй и властвуй Присоединяй и властвуй

Примеры объявления одним государством об аннексии другого

Дилетант
Актерское мастерство Актерское мастерство

Гостевой дом в частном охотничьем хозяйстве недалеко от Москвы

AD
Съёмки в рекламе, вложения в недвижимость, одежда и косметика: на чём Мадонна заработала $1,2 млрд, кроме музыки Съёмки в рекламе, вложения в недвижимость, одежда и косметика: на чём Мадонна заработала $1,2 млрд, кроме музыки

Мадонна пробует себя в бизнесе и коллекционирует автомобили

VC.RU
«Я не хочу, чтобы родители принимали участие в жизни моего сына» «Я не хочу, чтобы родители принимали участие в жизни моего сына»

Почему порой нахождение внука рядом бабушкой и дедушкой нежелательно

Psychologies
Чем важен Жан-Поль Бельмондо и как его фильмы показывали в СССР Чем важен Жан-Поль Бельмондо и как его фильмы показывали в СССР

Каким извилистым был путь Бельмондо к нашим глазам и сердцам

Maxim
Финансовым рынкам грозит обвал на 20%: что станет причиной и к чему приведет Финансовым рынкам грозит обвал на 20%: что станет причиной и к чему приведет

Налоговая инициатива, грозящая инвесторам потерей прибыли и обвалом рынка

Forbes
Как измерить и развить силу духа? Как измерить и развить силу духа?

Как принимать решения в критических ситуациях и выдерживать удары судьбы

Psychologies
Больше света: 16 необычных храмов Больше света: 16 необычных храмов

Как католики стремятся идти в ногу со временем

Вокруг света
Как «богатый клоун» Моргенштерн окончательно порвал шоу-биз шутовской свадьбой Как «богатый клоун» Моргенштерн окончательно порвал шоу-биз шутовской свадьбой

За эпатажем и скандальностью Моргенштерна скрывается что-то большее

Cosmopolitan
10 признаков несчастливых отношений 10 признаков несчастливых отношений

Как понять, что в отношениях нужно что-то менять?

Psychologies
Открыть в приложении