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

8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови 8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови

Если вы заботитесь о своем здоровье, важно контролировать уровень сахара в крови

Популярная механика
Им под стать? Как выглядят жены и подруги красавчиков из турецких сериалов Им под стать? Как выглядят жены и подруги красавчиков из турецких сериалов

Ради кого известные турки закрыли для себя мир других женщин и соблазнов

VOICE
Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей

Способны ли обезьяны интуитивно «читать мысли» других существ?

ТехИнсайдер
Как планеты получили свои названия Как планеты получили свои названия

Знаете ли вы, что когда-то Уран назывался… Георгом?

Популярная механика
Почему женщины бегают к тарологам в 30, а мужчины верят в теории заговора после 50 лет Почему женщины бегают к тарологам в 30, а мужчины верят в теории заговора после 50 лет

Почему женщины склонны впадать в эзотерику в молодом возрасте, а мужчины в 50

Psychologies
Спорить не о чем: как хорошо очистить поры и не повредить кожу Спорить не о чем: как хорошо очистить поры и не повредить кожу

Как правильно очищать кожу?

Cosmopolitan
«Поливал меня святой водой»: 20 смешных историй о странных бойфрендах и мужьях «Поливал меня святой водой»: 20 смешных историй о странных бойфрендах и мужьях

Читательницы о своих странных и забавных бойфрендах

Cosmopolitan
Покажи язык Покажи язык

Как лингвисты доказывали, что жестовые языки — это языки

N+1
Странные и смешные тени, сфотографированные при обычных обстоятельствах (галерея) Странные и смешные тени, сфотографированные при обычных обстоятельствах (галерея)

Авторам этих фотографий попалось, действительно, нечто особенное!

Maxim
Не врать, не прокрастинировать и не сдаваться: Пол Грэм о правилах усердного труда Не врать, не прокрастинировать и не сдаваться: Пол Грэм о правилах усердного труда

Пол Грэм: действительно ли успех невозможен без упорного труда?

Forbes
Наталья Петрова: «Пионеры Русской Америки» Наталья Петрова: «Пионеры Русской Америки»

Книга Натальи Петровой о тех, кто оставил значительный след в истории Аляски

СНОБ
Диалектика времени Диалектика времени

Как размышления о времени способствовали развитию человеческой цивилизации

Вокруг света
Как израильский историк был гидом в бывших концлагерях Польши. Глава книги «Монстр памяти» Ишая Сарида Как израильский историк был гидом в бывших концлагерях Польши. Глава книги «Монстр памяти» Ишая Сарида

Отрывок из книги «Монстр памяти» — об интерпретации прошлого

Esquire
«Ничего подлого я не сделал». Саксофонист Игорь Бутман о джазе с Клинтоном и хоккее с Путиным «Ничего подлого я не сделал». Саксофонист Игорь Бутман о джазе с Клинтоном и хоккее с Путиным

Игорь Бутман — о переплетении джаза как музыки свободы и работы на власть

СНОБ
Марк Цукерберг Марк Цукерберг

Правила жизни создателя Facebook Марка Цукерберга

Esquire
Титановые ногти: новый вид маникюра, который устраняет ломкость и слоение Титановые ногти: новый вид маникюра, который устраняет ломкость и слоение

Крепкие ногти — несбыточная мечта многих девушек

Cosmopolitan
Фильмы о том, как все потерять, но не сдаться Фильмы о том, как все потерять, но не сдаться

Даже из самой безнадежной ситуации найдется выход, если не опускать руки

GQ
Актерское мастерство Актерское мастерство

Гостевой дом в частном охотничьем хозяйстве недалеко от Москвы

AD
«Знакомься, это моя мама» - свидание вслепую закончилось у могилы «Знакомься, это моя мама» - свидание вслепую закончилось у могилы

Как романтическая встреча закончилась у могильного камня

Cosmopolitan
Тимоти Шаламе Тимоти Шаламе

Правила жизни актера Тимоти Шаламе

Esquire
Жизненная история одного зомби. Михаил Вербицкий — о том, как ЖЖ проиграл ФСБуку и почему люди сами выбирают цензуру Жизненная история одного зомби. Михаил Вербицкий — о том, как ЖЖ проиграл ФСБуку и почему люди сами выбирают цензуру

Михаил «Миша» Вербицкий — как свобода нулевых сменилась драконовской диктатурой

Esquire
«У нас общий бюджет»: Ханна и Пашу тратят на домашний персонал 2 млн в месяц «У нас общий бюджет»: Ханна и Пашу тратят на домашний персонал 2 млн в месяц

Ханна (Анна Иванова) и Пашу (Павел Курьянов) готовы щедро платить за комфорт

Cosmopolitan
Что такое социальное здоровье и как его укрепить Что такое социальное здоровье и как его укрепить

Как научиться выстраивать отношения и занимать не последнее место в социуме

Psychologies
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
Дуй с горы Дуй с горы

Оксана Чекулаева рассказывает о лучших маршрутах для внетрассового катания

Men’s Health
Майкл Холл – о возвращении Декстера, новом мире и сторонних проектах Майкл Холл – о возвращении Декстера, новом мире и сторонних проектах

Интервью с Майклом Холлом — о новом сезоне «Декстера» и своем персонаже

GQ
Польские археологи раскопали на вилле центуриона древнеримскую посуду Польские археологи раскопали на вилле центуриона древнеримскую посуду

Археологи обнаружили набор качественной глиняной посуды в доме центуриона

N+1
Мусульмане, горожане и жители крайнего севера: зачем ориентировать бизнес на метарегионы Мусульмане, горожане и жители крайнего севера: зачем ориентировать бизнес на метарегионы

Ориентация на метарегионы может дать больше, чем ориентация на страны

Inc.
Крафтовая революция. Кто такие биргики и как они меняют культуру потребления в России Крафтовая революция. Кто такие биргики и как они меняют культуру потребления в России

Как возникла и развивается культура биргиков в России?

СНОБ
Ярослав Андреев Ярослав Андреев

Создатель дома тиктокеров Dream Team House рассказывает о своей работе

ЖАРА Magazine
Открыть в приложении