Кремниевые аноды получили вторую жизнь: учёными найден способ восстановления ёмкости литий-ионных аккумуляторов

Учёные
из
Стэнфордского
университета
обнаружили
способ
восстановления
ёмкости
литий-ионных
аккумуляторов
с
кремниевыми
анодами.
Группа
инженеров,
химиков
и
материаловедов
Стэнфордского
университета
обнаружила,
что
подача
кратковременного
напряжения
непосредственно
на
анод
может
восстановить
часть
ёмкости
литий-ионных
аккумуляторов
с
кремниевыми
анодами
Результаты
работы
были
опубликованы
в
журнале
Science.

Литий-ионные
аккумуляторы
известны
своей
ограниченной
долговечностью.
После
нескольких
циклов
зарядки
/
разрядки
они
начинают
терять
ёмкость,
что
приводит
к
необходимости
замены.
Некоторые
производители
начали
исследовать
возможность
использования
кремниевых
анодов,
которые
имеют
более
высокую
плотность
и
увеличенную
ёмкость
по
сравнению
с
традиционными
материалами.

Однако
при
использовании
кремниевые
аноды
начинают
фрагментироваться,
что
снижает
их
ёмкость.
Это
происходит
из-за
образования
изолированных
фрагментов
кремния,
которые
частично
заполнены
литием
и
становятся
непригодными
для
удержания
заряда.

Исследователи
протестировали
батареи
с
анодами
из
чистого
кремния
и
обнаружили,
что
подача
электричества
приводит
к
некоторой
степени
восстановления
ёмкости.

Эксперименты
показали,
что
чем
больше
электричества
подавалось,
тем
больше
восстанавливалась
ёмкость,
но
с пределом.
Слишком
большое
электричество
приводило
к
деградации
электролита.
Изменение
продолжительности
подачи
напряжения
также
влияло
на
восстановление
ёмкости.
Наилучший
результат
был
достигнут
при
подаче
4
вольт
в
течение
пяти
минут,
что
привело
к
увеличению
ёмкости
на
30%.

Эта
работа может
иметь
значительные
последствия
для
разработки
более
долговечных
и
эффективных
литий-ионных
аккумуляторов.