Литий-ионные аккумуляторные батареи, благодаря своим свойствам, сейчас используются почти во всех мобильных устройствах. Японские энтузиасты даже создали электромобиль на литий-ионных аккумуляторах, развивающий скорость до 310 км/ч. Однако для такого автомобиля емкости батарей достаточно лишь на 1,5 часа езды. Исследователи в Sandia National Laboratories утверждают, что разработали новый композитный материал на основе кремния и графита для применения в анодах литий-ионных аккумуляторов, что должно позволить добиться большей емкости аккумуляторных батарей.
Ученые рассказали, что в течение трех лет работали над разными материалами и перепробовали чистый графит, оксиды, нитриды и разного рода композитные материалы, остановившись в конце концов на кремний-углеродном композите.
Применение кремний-углеродного анода позволяет добиться емкости, большей емкости аккумулятора с графитовым анодом в 10 раз, однако при перезарядке аккумулятора возникали проблемы: анод не выдерживал большого тока и разрушался, что приводило к снижению емкости в каждом последующем цикле перезарядки. Решение было найдено в применении в аноде материала с устойчивыми к действию большого тока кремний-углеродными микроструктурами.
Впрочем, в коммерческих аккумуляторах пока новые аноды применять нельзя, так как небольшое снижение емкости с течением времени все же наблюдается. В Sandia надеются, что в обозримом будущем это снижение будет достаточно малым для того, чтобы начать производство аккумуляторов с композитными кремний-углеродными анодами.