Новая кремниевая технология увеличит ёмкость батареек в 10 раз
14 октября 2010 года
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука и технологии notcategory = Не публиковать count = 8 stablepages = only suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>
Команда из университета Райса представила результаты своих исследований, согласно которым обычный кремний, наделённый специальными микропорами, может заменить графит в литиевых батарейках и увеличить их ёмкость в 10 раз.
Кремний обладает рядом преимуществ по сравнению с графитом, главным из которых является то, что если в графите на каждые шесть атомов углерода может приходиться только один атом лития, которые и являются носителем заряда в батарейке, то в кремнии на каждый атом приходится четыре атома лития, что позволяет увеличить ёмкость батарейки практически на порядок.
Проведённые ранее исследования, однако, показали, что кремний не выдерживает большого количества циклов заряда и разряда аккумулятора, поскольку подвергается заметному сжатию-растяжению, что приводит к его разрушению. Учёные Райсовского университета предложили использовать микропористый кремний, что во-первых, увеличит контактную площадь взаимодействия, а во-вторых, позволит кремнию свободно расширяться, заполняя поры. В экспериментальных образцах диаметр пор составлял 1 микрон, а глубина — от 10 до 50 микрон.
Лидер группы, предложившей новую технологию, Сибани Лиза Бисвал утверждает, что изготовленные в лаборатории литиевые батареи выдерживают 200—250 циклов перезарядки.
К преимуществам предлагаемой технологии относится также и повсеместная распространённость кремния и, соответственно, его низкая цена. Технология изготовления кремниевых устройств хорошо разработана в микроэлектронике, и поэтому ожидается, что проблем с массовым производством батареек нового класса не будет.
