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

Optonica SA-2121H: ресивер, где проще заменить транзисторы, чем один конденсатор

В 1975 году японская Sharp выделила звуковое направление в отдельное подразделение Optonica. Задумывали его как конкурента признанным производителям hi-fi аппаратуры, и линейка получилась широкая:...

Аккумуляторы из вторсырья превзошли новые заводские батареи: как модернизация катода и графита увеличила их ресурс в два раза

Литий-ионные аккумуляторы окружают нас повсюду: они питают смартфоны, ноутбуки, электроинструменты, системы хранения энергии и электромобили. У всех этих батарей есть общая проблема — со...

7300 лет назад супервулкан засыпал Японию пеплом. Почему одни племена вымерли, а другие пережили демографический скачок

Около 7300 лет назад в Восточно-Китайском море, всего в тридцати километрах к югу от японского острова Кюсю, проснулся подводный вулкан Кикай. Это извержение получило в науке двойное имя...

Лось способен нырять за кормом на несколько метров: зачем сухопутному гиганту подводная жизнь

Лось кажется животным, которому вода нужна разве что для питья и спасения от жары. Высокие ноги, тяжёлое тело, огромная голова — всё в нём будто рассчитано на болота и лесные просеки, но...

Ракетная Tesla полетела, а также развитие ситуации с датацентрами в РФ: главное за неделю

Самые интересные новости финансов и технологий в России и мире за неделю: ЦОДы Судного дня в России, Генпрокуратура отступилась от Freedom Holding, Нобелевка по экономике...