Bardziej wydajna forma krzemu

Fot. Pixabay CC0

Grafit, ten sam który znajduje się wewnątrz ołówków, jest kluczowym składnikiem akumulatorów litowo-jonowych już od wielu lat. Jednak w miarę ich rozpowszechniania elektrody wymagają modernizacji. Dlatego też naukowcy zaczynają skupiać się na pierwiastku, na którym opiera się cała rewolucja cyfrowa.

Krzem, bo o nim mowa, stosowany jest w układach komputerowych i wielu innych produktach. W porównaniu z grafitem jest on w stanie utrzymać ładunek dziesięciokrotnie większy na 1 gram. Co więc stoi na przeszkodzie, żeby go szerzej wykorzystać? Niestety, krzem w kontakcie z litem znacznie się rozszerza i jest zbyt słaby, aby wytrzymać ciśnienie wytwarzane przez elektrodę.

Aby zmienić ten stan rzeczy, naukowcy z amerykańskiego Departamentu Energii w Pacific Northwest National Laboratory opracowali nowatorski sposób wykorzystania tego obiecującego, ale problematycznego pierwiastka. Stworzyli oni porowatą formę krzemu w postaci drobnych cząstek na powierzchni nanorurek węglowych.

Ji-Guang (Jason) Zhang, jeden z badaczy, powiedział: „To, co stworzyliśmy, jest bardziej podobne do gąbki, w której jest miejsce na wchłanianie ekspansji".

Badania wykazały, że elektroda tego typu jest w stanie przyjąć dwukrotnie większy ładunek niż typowa anoda grafitowa. W przeciwieństwie do poprzednich wersji porowatego krzemu jest on też bardziej wytrzymały.

(KB)