Научная группа из Корейского университета научно-технологических исследований обнаружила инновационный метод интеграции кремния в батареи, при этом нейтрализовав проблему его расширения при заряде, сообщает Bizmedia.kz.
Это открытие сулит прорыв в области энергоёмкости батарей, что может значительно увеличить дистанцию, которую электромобили способны преодолеть без необходимости зарядки. Публикация исследования состоялась в престижном научном журнале Advanced Science.
В настоящее время автономность электромобиля на одном заряде ограничивается 480 километрами. Лидирует в данной сфере прототип от компании Lucid Air, преодолевающий до 800 километров без подзарядки. Учёные разработали гель, состоящий из мельчайших частиц кремния и специального электролита, чтобы извлечь выгоду из высокой удельной ёмкости кремниевых анодов для литий-ионных аккумуляторов. Радиактивный пучок электронов применялся исследователями для формирования ковалентных связей между микрометровыми частицами кремния и электролитом.
Анод и электролит слиты таким образом, что эластичность геля позволяет поглощать увеличения объёма кремния без ущерба для работы. Гелеобразный электролит также способен сглаживать микротрещины, сохраняя структурную целостность электрода. В итоге удалось получить аккумулятор с литиевым анодом, увеличивай плотность энергии на 40% с ионной проводимостью не уступающей жидким электролитам. Это значит, что литий-ионные батареи теперь способны накапливать больше энергии.
Выходит, что теперь электромашины могут достигать тысячи километров без дополнительной подзарядки, как показали исследования.
