Аккумуляторы завтрашнего дня можно будет использовать вечно

18 ноября 2013, Максим Ситников,
0
Вечные аккумуляторы
Главная проблема современных литий-ионных аккумуляторов в том, что они со временем «изнашиваются». То есть, чем больше циклов заряда-разряда они переживут, тем меньше становится их эффективность или иными словами способность задерживать электроны. Но, похоже, что в ближайшем будущем ситуация в корне изменится, потому что ученые из Стэнфордского университета разработали самовосстанавливающийся аккумулятор.

В течение последних нескольких лет многие ученые работали над увеличением плотности литий-ионных батарей с одновременным снижением их веса. Результаты получались разные. Но одним из неоспоримых достижений стало использование кремния в катоде аккумулятора, что позволило пропускать через него гораздо большее количество электронов. Наполняясь электронами, кремний расширяется вплоть до 300 %, после чего с отходом электронов сжимается обратно. Этот процесс неизбежно приводит к раскалыванию материала.

Самовосстанавливающийся полимер, придуманный Ван Чао из Университета Стэнфорда и Хи Ву из Пекинского университета Цинхуа, на самом деле не останавливает процесс возникновения трещин, а просто мгновенно ремонтирует их. Исследователи специально ослабили несколько атомных связей внутри полимера, чтобы они легко ломались, но в том же время также легко восстанавливались химическим путем.

Самовосстанавливающийся полимер

«Мы обнаружили, что кремниевые электроды в 10 раз эффективнее, когда они покрыты самовосстанавливающимся полимером, который ремонтирует любые трещины в течение нескольких часов.» — говорит профессор Женан Бао из Стэнфорда, чья группа помогала разрабатывать полимер.

В настоящее время электроды, изобретенные в Стэнфорде, поддерживают только 100 циклов зарядки без повреждений кремния. В самое ближайщее время, команда планирует повысить их производительность до 500-3000 циклов.

Поделиться
Вконтакте
Комментарии  0
    (без регистрации)
    Любопытныйфакт
    Обновить
    СвежиеКомментарии
    АватарАватарАватарАватарАватарАватарАватар

    ВойтиРегистрация
    Вход
    Почта:
    Пароль:
    Регистрация
    Почта:
    Имя:
    Пароль: