Электрохимические аккумуляторные
батареи (АБ) – самые распространенные автономные источники питания
многоразового использования, применяемые в автомобилях, компьютерных
устройствах и системах резервного электроснабжения, мобильных девайсах.
Их конструкция практически не
изменяется вот уже более полутора веков – катод, анод и размещенный между ними
электролит. Главные отличия в типах современных АБ – в материалах, из которых
изготовлены электроды, и в составе электролита. В переносных электронных
приборах (фото- и видекамерах, аудиоплеерах и т. п.), а также в мобильных
телефонах, смартфонах, планшетах используются литий-ионные АБ. В них анод
состоит из графита, обеспечивающего относительно высокую удельную плотность
накопляемого аккумулятором электрического заряда и довольно длительный срок
службы – количество циклов «заряд – разряд».
Однако, как обычно, «хотелось бы
большего!». И ученые-электрохимики постоянно ищут новые материалы, которые
смогли бы обладать более высокой электрической емкостью. Из всех предложенных
на сегодняшний материалов для анода пока что самыми обнадеживающими свойствами
обладает кремний. Но он в процессе заряда АБ расширяется, в при разряде –
сужается, что приводит к его быстрому разрушению.
И вот исследователями компании
Samsung Electronic разработана конструкция кремниевого анода, которая при
увеличении удельной электроемкости АБ в 1,8 раза, по сравнению с аналогичным
показателем литий-ионной АБ (теоретически кремниевый анод может обеспечить
десятикратное повышение удельной емкости), позволяет продлить срок службы
кремниевого анода до приемлемого для пользователей времени. Южнокорейские
ученые поместили кремниевый анод в «обертку» из графеновых пленок подобно
расположению листьев в кочане капусты – эти «нанолисточки» защищают кремний от
растрескивания.
См. также:
Комментарии
Отправить комментарий