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

Уроки английского и винил на батарейках: как Braun TP 1 опередил карманные плееры на полвека

В 1959 году фабрика Braun выпустила портативный комбинированный аппарат TP 1 с габаритами корпуса 23,5 x 15,2 x 4,4 см. В производственный план предприятия эта модель изначально не входила,...

✦ ИИ  Ни жрица, ни наставница, ни зачинщица: что документы говорят о Титубе

Её называли жрицей вуду, наставницей девочек и зачинщицей охоты на ведьм. В документах 1692 года другая картина: порабощённая женщина, которую допросили и забыли.

✦ ИИ  Самокат на 60 км проедет всего 30: как узнать настоящий запас хода ещё до покупки

Настоящий запас хода считается делением ёмкости батареи в ватт-часах на расход, и для обычной городской езды удобно брать 15-20 Вт·ч на километр. Поэтому самокат с паспортными 60-65 км в обычной...

✦ ИИ  Часовой прогон USB‑C‑зарядки на 100 Вт с электронной нагрузкой и тепловизором

При испытании одного сетевого USB‑C‑блока на 100 Вт мы измерили мощность на электронной нагрузке и отдельно проверили нагрев. Блок проработал 60 минут без отключений. Корпус нагрелся примерно до 80...

✦ ИИ  Куда на самом деле исчезают 2700 Мбит/с, которые обещает коробка роутера

Цифра 3000 на коробке роутера складывается из скоростей двух диапазонов, и одно устройство никогда не пользуется ими вместе. Затем её урезают ширина канала в телефоне, стены, служебные данные и...

Почему CD-плеер крутил диск в начале альбома быстрее, чем в конце

В начале альбома двигатель CD-плеера мог делать около 500 оборотов в минуту, ближе к внешнему краю диска — около 200. При этом плеер воспроизводил каждую песню в её исходном темпе....