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 способов обмануть свой мозг, когда вы на диете 8 способов обмануть свой мозг, когда вы на диете

Может ли ваш мозг саботировать ваши усилия по снижению веса?

Популярная механика
Влюблена или так же несчастна? Что говорят о Джоли ее последние выходы в свет Влюблена или так же несчастна? Что говорят о Джоли ее последние выходы в свет

Анджелина Джоли практически не дает интервью и не общается с поклонниками

Cosmopolitan
Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге

Как повлияет потепление климата на амазонские леса и сибирскую тайгу?

N+1
«Роскошные сапфиры с защитой»: раскрыта тайна любимых украшений принцессы Дианы «Роскошные сапфиры с защитой»: раскрыта тайна любимых украшений принцессы Дианы

Коллекцию принцессы Дианы с сапфирами оценивают в 20 миллионов фунтов стерлингов

Cosmopolitan
Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты

Как «матюки» во время физических нагрузок помогают превзойти свои возможности

Maxim
Ножом по стеклу: почему нас бесят звуки и какие раздражают сильнее всех Ножом по стеклу: почему нас бесят звуки и какие раздражают сильнее всех

Какие звуки раздражают нас сильнее всего и почему это происходит

Cosmopolitan
«Домашнее насилие и я: история Мии». Мия Бордман сняла фильм о бытовой тирании «Домашнее насилие и я: история Мии». Мия Бордман сняла фильм о бытовой тирании

Звезда телешоу «Teen Mom UK» сняла документальный фильм о домашнем насилии

Cosmopolitan
Незнакомцы в нашей постели: ЗППП с неожиданной стороны Незнакомцы в нашей постели: ЗППП с неожиданной стороны

Венерические заболевания — результат беспорядочной половой жизни. Или наоборот?

СНОБ
Кофемашины: какими бывают и какую лучше выбрать Кофемашины: какими бывают и какую лучше выбрать

Рассказываем, какими бывают кофеварки, и в чем преимущества каждого типа

CHIP
Новый континент Новый континент

Интерьер в стиле американской классики

SALON-Interior
Футуролог Митио Каку — о том, когда путешествия во времени станут возможны Футуролог Митио Каку — о том, когда путешествия во времени станут возможны

Отрывок из книги Митио Каку «Уравнение Бога. В поисках теории всего»

Forbes
Стрекозы преодолели Индийский океан благодаря попутным ветрам Стрекозы преодолели Индийский океан благодаря попутным ветрам

Рыжие бродяжки мигрируют без остановок более чем на 2000 километров

N+1
«Эко-культура» запустит «Парник» «Эко-культура» запустит «Парник»

Компания приступила к строительству очередного тепличного комплекса

Агроинвестор
Незолотое кольцо: 5 лучших архитектурных маршрутов по России Незолотое кольцо: 5 лучших архитектурных маршрутов по России

У нас огромное количество памятников разнообразных архитектурных стилей

Популярная механика
Незапрещенная профессия Незапрещенная профессия

Как женщины уже 20 лет руководят российской журналистикой

Forbes Woman
«‎Наш новый сотрудник — искусственный интеллект». Как подготовиться к появлению цифрового коллеги «‎Наш новый сотрудник — искусственный интеллект». Как подготовиться к появлению цифрового коллеги

Как помочь коллективу принять в команду алгоритм?

СНОБ
Язык перемен Язык перемен

Новый женский язык – о чем он?

Домашний Очаг
«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
«Родные не знали, что этот ребенок существует»: правда и ложь об «отказниках» «Родные не знали, что этот ребенок существует»: правда и ложь об «отказниках»

Можем ли мы осуждать родителей за решение оставить ребенка?

Psychologies
Логический кубит стал устойчив к шумам Логический кубит стал устойчив к шумам

Квантовые коды коррекции ошибок работают не только в теории, но и на практике

N+1
Пластика, деньги или талант? Что помогло Белле Хадид стать суперзвездой к 25-ти Пластика, деньги или талант? Что помогло Белле Хадид стать суперзвездой к 25-ти

Как Белла Хадид превратилась в супермодель-трендсеттера с мировым именем

Cosmopolitan
Меняющие реальность Меняющие реальность

Bvlgari переворачивают наши представления о реальности

Grazia
Подвиг офицера, который пожертвовал собой, чтобы спасти заложников во время «Норд-Оста» Подвиг офицера, который пожертвовал собой, чтобы спасти заложников во время «Норд-Оста»

Офицер предложил террористам себя в обмен на заложников в «Норд-Осте»

Maxim
Звезда Звезда

Брайн Кокс — о том, почему иногда стыдится произносить нецензурные слова

Esquire
Драмы о стендапе «Пингвины моей мамы» и «Готовы на всё». Битва сериалов на «Снобе» Драмы о стендапе «Пингвины моей мамы» и «Готовы на всё». Битва сериалов на «Снобе»

Сериалы про стендам, снятые словно в двух разных вселенных

СНОБ
Детки – не конфетки и не булочки Детки – не конфетки и не булочки

Как не вырастить ребёнка полным

Здоровье
Лучшие хорроры 2021 года Лучшие хорроры 2021 года

Список самых любопытных хорроров года 2021 года

Esquire
10 обычных вещей, которые почему-то неприличны в Японии 10 обычных вещей, которые почему-то неприличны в Японии

Как ты можешь, сам того не подозревая, обесчестить себя в Японии

Maxim
Расстрел отца, ссылка матери и голод: страшное детство великой Майи Плисецкой Расстрел отца, ссылка матери и голод: страшное детство великой Майи Плисецкой

Как маленькая девочка, которая убегала из детского сада, стала великой балериной

Cosmopolitan
«Я влюбилась, поехала крыша!»: Галина Беседина призналась, что изменяла мужу «Я влюбилась, поехала крыша!»: Галина Беседина призналась, что изменяла мужу

Галина Беседина раскрыла причины первого развода и отсутствия детей

Cosmopolitan
Открыть в приложении