[ Сегодня идет свободное скачивание без начисления Download ]


 
 

Наверняка каждый из наших читателей подтвердит, что батарейка его мечты всё ещё где-то там — за горизонтом. Несмотря на колоссальные усилия разработчиков, характеристики аккумуляторов фактически остановили свой качественный рост. Между тем метаться от розетки к розетке приходится всё чаще и чаще. Выходом, хотя бы промежуточным, могут стать аккумуляторы с кремниевым анодом. В качестве электролита будет использоваться всё тот же старый добрый литиево-ионный наполнитель, но кремниевая основа перспективных анодов обещает лучше и полнее с ним взаимодействовать. В перспективе ёмкости аккумуляторов с кремниевыми анодами могут оказаться в 10 раз больше, чем у современных батарей. «Гранатовый» дизайн аккумуляторов (slac.stanford.edu)
Разработкой кремниевых анодов несколько лет в содружестве занимаются группа учёных из Университета Стэнфорда и группа из SLAC National Accelerator Laboratory. Свежая публикация на сайте SLAC даёт понять, что уже придуман и опробован способ получения устойчивых к разрушению кремниевых анодов. Дело в том, что в процессе заряда частицы кремния в составе анода увеличиваются в размерах до трёх раз. Это приводит к быстрому разрушению частиц на более мелкие части, что ухудшает параметры аккумуляторов. Также частицы анода от взаимодействия с электролитом покрываются тонкой плёнкой вещества, что также ухудшает их характеристики, поскольку проводимость в этом случае снижается. Ранее группа предложила создавать аноды в виде условного фрукта граната, в котором зёрна-частицы разделены оболочкой. Предложенная методика инкапсулирования частиц кремния как раз отвечает этой задумке. Технология создания заключённых в оболочку кремниевых частиц анода (slac.stanford.edu)
Крупные частицы кремния — до трёх микрон — заключаются в оболочку из никеля. Затем на никеле, который выступает в роли катализатора, вокруг частицы выращивается графеновая оболочка. После этого следует процесс травления в кислоте, вымывающий никель. В результате на выходе мы имеем набор тесно связанных графеновых оболочек, внутри каждой из которых «болтается» частичка из кремния. Графеновая оболочка служит гарантией целостности частиц и анода (slac.stanford.edu)
Графеновые оболочки отчасти гибкие, но не теряют основную форму, поэтому структура анода практически постоянная, хотя может немного «дышать». Частички кремния в процессе заряда раздуваются до определённого размера и в случае разрушения всё равно остаются внутри оболочки. Обволакивания их электролитом в данном случае не происходит. Иначе говоря, батарея с таким анодом может выдержать большее число циклов разряда и заряда. Динамика поведения кремниевой частицы в оболочке под электронным микроскопом (Hyun-Wook Lee/Stanford University)
Выше на изображении вы можете видеть поведение частички кремния в оболочке в процессе заряда. Пока это единичные вкрапления. На новом этапе разработчики собираются создать технологию, которая даст возможность выпускать кремний в оболочке в достаточном для производства анодов количестве.



Показать сообщения:    

Текущее время: 07-Дек 23:16

Часовой пояс: UTC + 3


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

!ВНИМАНИЕ!
Сайт не предоставляет электронные версии произведений, а занимается лишь коллекционированием и каталогизацией ссылок, присылаемых и публикуемых на форуме нашими читателями. Если вы являетесь правообладателем какого-либо представленного материала и не желаете, чтобы ссылка на него находилась в нашем каталоге, свяжитесь с нами, и мы незамедлительно удалим ее. Файлы для обмена на трекере предоставлены пользователями сайта, и администрация не несет ответственности за их содержание. Просьба не заливать файлы, защищенные авторскими правами, а также файлы нелегального содержания!