Дослідники досягли прориву в галузі технології акумуляторів, розробивши метод включення кремнію в літій-іонні батареї з використанням гелю, який запобігає руйнуванню цього матеріалу.
Цей прорив може значно збільшити запас ходу електромобілів до понад 620 миль (1000 км), роблячи їх більш привабливими для широкої публіки.
У сьогоднішніх умовах електромобілі зазвичай мають максимальний запас ходу близько 300 миль (480 км), але нова технологія дозволяє подвоїти цей результат. Це стало можливим завдяки використанню крихітних частинок кремнію та гелю, які допомогли задіяти високу зарядну ємність кремнієвих анодів, запобігаючи їхньому руйнуванню.
Кремній широко досліджувався як потенційний матеріал для анодів у літій-іонних батареях через його здатність утримувати у 10 разів більше іонів літію порівняно з наявними графітовими анодами. Однак його розширення під час заряджання призводило до пошкоджень батареї. У новому дослідженні вчені використовували частинки кремнію мікрометрового розміру, пов’язані з гелевим електролітом, щоб запобігти цим пошкодженням.
Застосування мікрометрових частинок кремнію замість нанометрових дає змогу скоротити витрати на виробництво і зробити технологію більш практичною. Опромінення полімерного гелю електронним променем формує ковалентні зв’язки між частинками кремнію та електролітом, що забезпечує стабільність і ефективність батареї.
Результатом дослідження стала літій-іонна батарея зі збільшеною щільністю енергії на 40% та іонною провідністю, яку можна порівняти з батареями з рідким електролітом. Це означає довший термін служби для споживчих пристроїв і значно більший запас ходу для електромобілів.
Цей прорив не тільки поліпшить продуктивність електромобілів, а й зробить технологію акумуляторів більш доступною та економічно ефективною.
Джерело: NV UA Auto
