На смену графитовым анодам придет песок

В стандартных ионно-литиевых аккумуляторах аноды производят из графита, но эксплуатационные качества такого материала уже не соответствуют требованиям нынешних технологий.

Большие надежды конструкторы возлагают на наночастицы кремния, однако собирать их трудно, а срок службы весьма недолог. Калифорнийские ученые нашли метод делать аноды из песка, что позволит повысить время работы батарей втрое.

Находясь на пляже в Сан-Клементе, Закари Фэйворс из Калифорнийского университета в Риверсайде обратил свое внимание на то, что песок под ногами состоит в основном из кварца (двуокиси кремния). Фэйворс стал думать, где в Штатах можно достать песок с максимальным содержанием обычного кварца. Таким местом было водохранилище Сидар-Крик в Техасе, откуда исследователь привез песок в свою лабораторию, а потом измельчил его до состояния пудры.

Затем Фэйворс добавил к кварцу размолотые кристаллы из соли и магний, и нагрел этот порошок. Соль поглощала тепло, магний же убрал из кварца кислород — и вышел чистый кремний. Более того, данные наночастицы по консистенции напоминали своеобразную губку: пористость улучшает свойства анодов, так как ионы лития пролетают сквозь них с повышенной скоростью.

Этот анод нового типа успешно протестировали в ионно-литиевой батарейке размером с монету. По мнению Фэйворса и его коллег, эти аккумуляторы позволят заряжать мобильные телефоны раз в три дня.

11.07.2014