Разработан композитный анод VISiCNT для Li-Ion батарей с емкостью свыше 3500 мА·ч/г

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи Института передовых технологий при Университете Суррея разработали новую структуру анода для литий-ионных батарей, способную удерживать почти в десять раз больше заряда по сравнению с традиционными коммерческими решениями. Технология получила название «Вертикально интегрированная кремниево-углеродная нанотрубка» (VISiCNT) и позволяет использовать высокую плотность энергии кремния без риска физического разрушения элемента питания. Результаты работы опубликованы в издании ACS Applied Energy Materials.

Теоретическая энергоемкость чистого кремния превышает 4000 миллиампер-часов на грамм, что делает его крайне перспективным материалом для аккумуляторов. Однако в процессе зарядки и поглощения ионов лития кремний увеличивается в объеме до 300-400 процентов. Это физическое расширение приводит к механическому растрескиванию материала и быстрой деградации батареи. Применяемый сегодня графит лишен этого недостатка, но его физический предел емкости составляет лишь 370 миллиампер-часов на грамм.

Автор: CRBAman Источник: commons.wikimedia.org

Британские материаловеды решили проблему расширения путем создания гибкого проводящего каркаса. На стандартную медную фольгу, которая выступает токосъемником, плотным массивом выращиваются углеродные нанотрубки. Затем этот углеродный каркас покрывается тонким слоем кремния. В процессе циклов зарядки нанотрубки работают как механический буфер, компенсируя напряжение и предотвращая разрушение структуры при расширении кремния.

Лабораторные испытания показали, что композитный анод VISiCNT способен стабильно накапливать более 3500 миллиампер-часов на грамм веса. Структурная целостность и токопроводящие свойства материала сохраняются на протяжении сотен рабочих циклов.

Автор: ACS Applied Energy Materials (2026) Источник: techxplore.com

Углеродные структуры формируются непосредственно на меди с помощью масштабируемого процесса осаждения. Поскольку медная фольга уже является базовым компонентом в аккумуляторной промышленности, технологию VISiCNT можно интегрировать в действующие сборочные линии заводов без радикальной перестройки производственных процессов. Разработка нацелена на внедрение в сферы производства электромобилей, портативной микроэлектроники и стационарных сетевых накопителей энергии.

Источник: Tech Xplore

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как шевронный рисунок протектора задних колёс тракторных шин влияет на работу техники

Для легковых автомобилей доступно огромное количество покрышек с различным рисунком протектора. А для тракторной техники все не так многообразно. Задние колёса трактора — важнейший...

Чунцин размером с Австрию: что скрывает «самый большой город в мире»

Представьте город, в который помещаются 32 Москвы. Где небоскрёбы стоят над реками, поезд заезжает прямо в жилой дом, а прогулка по соседнему кварталу неожиданно превращается в подъём по лестнице....

Одинокое облако без единой звезды массой в 130 миллионов Солнц может оказаться «темной» галактикой

Если навести оптический телескоп на участок неба в направлении созвездия Девы с координатами 13 часов 51 минута прямого восхождения и почти нулевым склонением, на снимках будут видны только далекие...

Как устроена раскаленная «планета-зефир»: «Джеймс Уэбб» нашел кварцевые облака и аномальный климат на WASP-17 b

Когда астрономы изучают атмосферы планет за пределами Солнечной системы, они чаще всего используют метод спектроскопии пропускания. В моменты, когда экзопланета проходит между Землей и своей...

Почему волк покидает родную стаю, даже когда в ней достаточно пищи

Волчья семья может годами жить на одной территории. Взрослые животные знают, где искать пищу, молодые постепенно осваивают окружающую местность, а подросшие волчата помогают заботиться о младших....

Илон Маск обещает летающий автомобиль к 2028 году. Эту сказку нам слово в слово рассказывали в 1957-м

На испытательном полигоне компании SpaceX в городе Макгрегор, штат Техас, состоялась закрытая презентация новой версии спортивного автомобиля Tesla Roadster. Во время показа машина заехала на...