Добавление определенного количества кремния к графиту, традиционно используемому в качестве анода в литий-ионных батареях, способно удвоить электрическую емкость батареи. К такому выводу пришли исследователи из Национальной лаборатории Sandia американского Министерства энергетики.
Если данное усовершенствование удастся довести до коммерческого воплощения, это позволит уменьшить размер литий-ионных батарей, увеличить их емкость и срок службы.
Анод, отрицательно заряженная часть батареи, обычно делается из графита, а положительно заряженный катод — из лития. Чистый кремний обладает на порядок более высокой емкостью, однако емкость эта быстро падает под воздействием последовательных циклов разрядки/зарядки.
Между тем исследователи обнаружили, что, добавив небольшие частицы кремния к кристаллической решетке графита, можно добиться устойчивого увеличения емкости батареи. Новый кремниево-графитовый анод обладает высокой электрической емкостью, при этом лучше ее сохраняя после многократных циклов перезарядки по сравнению с другими подобными материалами. Кроме того, физическими параметрами анода можно управлять, варьируя микроструктуру смеси графита и кремния.
Как отмечают исследователи, при производстве такого анода используются несложные технологии и дешевые доступные материалы.
Время работы от батареи без подзарядки — важный параметр, который постоянно учитывают изготовители мобильных устройств, таких как ноутбуки, PDA и сотовые телефоны.
В настоящее время Национальная лаборатория Sandia ищет партнеров, которые помогли бы коммерциализировать новую технологию.