Внезапное открытие, совершённое исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего при поддержке LG Energy, может существенно изменить будущее аккумуляторных батарей. В рамках данного, весьма многообещающего открытия была создана твердотельная батарея с полностью кремниевым анодом, которая в свою очередь потенциально может обеспечить невероятно долгий срок службы, высокую плотность энергии, а также крайне быструю зарядку. Вышеописанная разработка потенциально может сделать электромобили не только дешевле, но и практичней.
Кремний, как известно, является весьма желательным анодным материалом, поскольку его удельная энергия более чем в десять раз превышает удельную энергию современных графитовых анодов. Однако же текущая проблема заключается в том, что кремниевые аноды имеют тенденцию быстро расширяться и впоследствии разрушаться по мере зарядки и разрядки аккумулятора. В особой степени от этого недуга страдают аккумуляторы с жидкими электролитами, которые в настоящее время используются в литий-ионных элементах. Между тем, актуальная на сегодняшний день проблема с твердотельными батареями заключается непосредственно в том, что в них используются металлические литиевые аноды, которые во время зарядки должны храниться при повышенных температурах — 140 градусов по Фаренгейту.
Данный факт делает их ощутимо менее практичными в холодную погоду, ведь для них требуется использование дополнительных обогревателей, потребляющих столь ценную энергию. И как раз таки новым решением обеих изложенных выше проблем является применение специального типа кремниевого анода в твердотельной батарее. Согласно словам команды учёных из двух вышеупомянутых организаций, они сумели устранить углерод и все связующие, обычно используемые в кремниевых анодах, а также заменили жидкий электролит твёрдым на основе сульфида.
За счёт данных изменений было продемонстрировано, что полностью кремниевые аноды оказались намного более стабильными в твёрдом электролите, сохраняя при этом 80-процентную емкость после 500 циклов зарядки и разрядки, выполненных при комнатной температуре. Исследователи также утверждают, что это также позволило обеспечить и более высокую скорость зарядки в сравнении с обычными батареями с кремниевым анодом. Так что если подобная технология и дальше докажет своё право на существование, то её выход в массовое производство может и в самом деле существенно изменить индустрию электрокаров, вделав их куда более совершенными.
