| 0 |
|
Команда из университета Райса сообщила в Scientific Reports, открытой онлайновой версии Nature, о создании анода на кремниевой основе, выдерживающего 600 циклов зарядки-разрядки при удельной энергоемкости 1000 mA·ч/г. Это является существенным прогрессом по сравнению с современными графитовыми анодами (350 mA·ч/г).
Новое достижение стало логическим этапов в программе исследований, ведущихся уже на протяжении четырех лет в Центре совершенствования нанотехнологий Lockheed Martin университета Райса (Lockheed Martin Advanced Nanotechnology Center of Excellence at Rice, LANCER).
Кремний способен поглощать в 10 раз больше ионов лития, чем графит, но при этом его объем увеличивается втрое. Повторяющееся распухание и сокращение быстро приводит к растрескиванию анода. Многие ученые пытаются бороться с этим создавая наноструктурированный кремний с большим отношением площади поверхности к объему, что позволяет выдерживать большое объемное расширение.
Авторы статьи экспериментировали с вырезанием в кремниевых подложках пор, обеспечивающих материалу пространство для расширения, а позднее переключились на более перспективные губкоподобные кремниевые пленки.
Однако даже такие пористые пленки оказались плохо приспособленными к реалиям массового производства, поэтому ученые предложили размалывать губки на пористые зерна. Получающийся пористый порошок имеет площадь поверхности в 50 раз больше, чем молотый обычный кремний, и достаточно свободного места для расширения. Для нанесения на электроды порошок связывается наполнителем (пиролизованный полиакрилонитрил, PAN), обеспечивающим структурную прочность и электропроводность.
Простота изготовления, низкая себестоимость, большая энергоемкость и стабильность на протяжении множества циклов эксплуатации, делают изобретение специалистов LANCER актуальным претендентом на роль технологии для нового поколения аккумуляторных батарей, способных повысить эффективность автомобилей с электрическим двигателем.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
