Исследователи из Стэнфордского университета нашли метод восстановления ёмкости литий-ионных батарей с использованием кремниевых анодов. Команда инженеров, химиков и специалистов по материалам обнаружила, что кратковременное воздействие электрического напряжения на анод позволяет частично восстановить ёмкость таких аккумуляторов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Литий-ионные батареи имеют ограниченный срок службы. Со временем, после нескольких циклов заряда и разряда, они начинают терять ёмкость, что заставляет пользователей заменять их. Некоторые производители изучают применение кремниевых анодов, которые обладают большей плотностью и увеличенной ёмкостью по сравнению с традиционными материалами.
Однако кремниевые аноды подвергаются разрушению, что вредит их способности удерживать заряд. Это обусловлено формированием фрагментов кремния, которые наполняются литием и теряют функциональность.
В ходе исследований были протестированы батареи с анодами из чистого кремния. Выяснилось, что воздействие электричества способствует частичному восстановлению ёмкости.
Эксперименты показали, что увеличение поданного электричества приводит к большему восстановлению ёмкости, но имеется предел — избыточное воздействие вызывает деградацию электролита. Также изменялось время подачи напряжения. Оптимальные результаты были достигнуты при напряжении в 4 вольта на протяжении пяти минут, что способствовало приросту ёмкости на 30%.
Это исследование может существенно повлиять на разработку более долговечных и эффективных литий-ионных аккумуляторов.
Источник: iXBT
