Изобретен самовосстанавливающийся электрод для ионно-литиевых батарей

09:00 19.11.2013

|   743 прочтения



Исследователи из Стэнфорда предложили покрыть электрод эластичным полимером, который удерживает его от разрушения и заделывает микротрещины, появляющиеся в процессе работы батареи.

Заживление трещин в кремниевом электроде - Стэнфорд
Заживление трещин в кремниевом электроде. Источник: C. Wang et al.

Одним из перспективных материалов для анода ионно-литиевых батарей, обещающий существенно увеличить их емкость, считается кремний: он очень хорошо «впитывает» ионы лития из электролита в процессе зарядки. Но прибавка в емкости имеет свою цену — электрод из кремния «разбухает» втрое по сравнению с первоначальным размером, а при разрядке «съеживается» обратно. Будучи весьма хрупким, такой электрод быстро покрывается трещинами и разрушается.

Недавно же исследователи из Стэнфорда и Национальной ускорительной лаборатории SLAC объявили о создании кремниевого электрода, самостоятельно восстанавливающегося после повреждений. Он покрыт эластичным полимером, который удерживает его от разрушения и заделывает микротрещины, появляющиеся в процессе работы батареи. Чтобы придать полимеру проводимость, исследователи добавили в него наночастицы графита. Полимер «залечивает» трещины за несколько часов, и покрытый им электрод служит на порядок дольше, утверждают разработчики.

Сейчас их электрод выдерживает около ста циклов заряд-разряд без существенных потерь емкости батареи, но исследователи уверены, что сумеют довести этот показатель до 500 и 3000 для батарей, используемых в сотовых телефонах и электромобилях соответственно.


Теги: