Плотность энергии на 50% больше: создан прорывной аккумулятор на основе кремния

Нидерландская компания LeydenJar объявила о значительном прогрессе в разработке литий-ионных аккумуляторов с кремниевым анодом.

Эти аккумуляторы способны сохранять 80% емкости после 500 циклов заряда-разряда и 70% емкости после 700 циклов без необходимости использования внешнего давления. Этот прорыв решает одну из главных проблем, связанных с использованием кремниевых анодов в батареях, — склонность кремния к разбуханию во время циклов зарядки и разрядки, что приводило к повреждению ячеек и снижению их долговечности.

Традиционно для решения этой проблемы ученые использовали тяжелые зажимы, которые создавали внешнее давление на ячейки батареи, чтобы избежать разрушения анодов. Это давление составляет примерно 1 МПа, что соответствует весу трех роялей, лежащих на смартфоне. Однако в случае с кремниевыми анодами LeydenJar удалось найти решение, которое не требует внешнего давления.

Компания разработала технологию, при которой кремниевые аноды имеют пористую структуру, которая эффективно компенсирует расширение и сжатие кремния при циклировании. Это позволяет сохранить структурную целостность ячеек и гарантировать долгосрочную работоспособность аккумуляторов без использования внешнего давления, что делает их подходящими для использования в таких устройствах, как телефоны, ноутбуки и носимая электроника, где применение давления невозможно.

Вместо традиционного графита в новых аккумуляторах используется ультратонкий 100% кремниевый анод. Благодаря этому плотность энергии таких батарей может быть увеличена до 50%, что означает более длительный срок службы батареи, лучшую энергоэффективность устройств и улучшенные функциональные возможности, например, интеграцию с искусственным интеллектом.

На данный момент LeydenJar активно сотрудничает с ведущими производителями аккумуляторов и OEM-производителями для интеграции своей технологии кремниевых анодов в батареи и устройства следующего поколения. Генеральный директор LeydenJar, Кристиан Руд, выразил гордость за этот прорыв и подчеркнул его потенциал для будущего хранения энергии.

Источник: LeydenJar