wparik 
Аккумуляторная батарея: иллюстративное фото | Freepik
Инженеры австралийской компании Altech Batteries смогли увеличить емкость литий-ионных аккумуляторов более чем на 40% и значительно продлить их срок службы. Ключом к прорыву стало использование кремния, покрытого специальной «броней» из оксида алюминия.
Related video
Известно, что кремний теоретически может хранить в 10 раз больше ионов лития, чем графит. Однако его практическому применению мешал один дефект: при зарядке кремний разбухает на 300%, что приводит к его растрескиванию и быстрой потере емкости. Новая технология Silumina Anodes™ решает эту проблему, пишет Alcircle.
Вместо того чтобы полностью заменять графит, инженеры Altech предложили гибридный подход. Они берут частицы кремния, покрывают их тончайшим слоем оксида алюминия (глинозема) и придают им сферическую форму. Эти крошечные бронированные сферы затем добавляются в традиционный графитовый анод в пропорции всего 5%.
Такая конструкция позволяет кремнию свободно расширяться и сжиматься внутри своей защитной оболочки, не разрушая при этом общую структуру анода. Это и есть решение проблемы, ограничивавшей потенциал кремния.
Тесты и практика
Результаты впечатляют. Начальная емкость анода с 5-процентной добавкой кремния выросла с 350 мАч/г (у чистого графита) до 500 мАч/г — то есть более чем на 40%. Повысилась и долговечность. Даже после 500 циклов зарядки-разрядки анод сохранил 88,5% своей емкости, которая осталась на уровне 420 мАч/г.
Такой прирост в аноде означает увеличение общей энергоемкости всей батареи на 20-25%. Для конечного потребителя решение предложит важные преимущества. Например, в электромобилях можно либо увеличить запас хода на 20-25% при том же размере батареи, либо сделать аккумулятор легче и дешевле, сохранив нынешний пробег. А смартфоны, ноутбуки и дроны смогут работать значительно дольше от одного заряда.
Технология уже вышла из лаборатории: Altech запустила пилотный завод в Германии, который производит промышленные партии нового материала.
Раньше Фокус писал, что натрий-ионные батареи решат 3 важных проблемы электросети. Компания Aeson Power представила передовые энергетические модули на базе натрий-ионных аккумуляторов. Они призваны заменить устаревшие свинцово-кислотные и дорогие литий-ионные аналоги в системах резервного питания.
