Метод ученых удешевит производство и увеличит ресурс батарей в разы
Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) предложили простое и технологичное решение главной проблемы литий-ионных аккумуляторов нового поколения. Оказалось, чтобы увеличить срок службы батарей с кремниевым анодом, достаточно сделать в токосъемнике отверстия.
Современная электроника, дроны и электромобили уперлись в потолок емкости традиционных аккумуляторов. Использование кремния в анодах сулит прорыв: он способен накапливать энергии в 10 раз больше графита. Однако кремниевые аноды стремительно разрушаются при зарядке из-за сильного расширения материала.
Физики МФТИ нашли выход, отказавшись от сплошной металлической подложки. В своей работе, опубликованной в Journal of Composites Science, они использовали медную фольгу с микроскопическими отверстиями (250–500 мкм). В отверстия проникает активный материал, прочно сшивая слои электрода и предотвращая его разрушение.
«Эксперименты показали: замена сплошной медной фольги на фольгу с отверстиями позволила сохранить емкость кремнийсодержащего анода с 60 до 90% после 100 циклов заряд-разряд. Похожего эффекта удалось добиться и при четырехкратном повышении тока разряда. Причем чем меньше диаметр отверстия, тем более выраженным оказался эффект стабилизации», — уточнили в пресс-службе вуза.
Важно, что технология использует доступные материалы и стандартное оборудование, что позволяет мгновенно внедрить ее в производство без серьезных затрат. Следующая задача ученых – масштабировать этот подход и изготовить серию высокоемких аккумуляторов с большим циклическим ресурсом на участке экспериментального производства института.
Как писал ранее «Монокль», 2026 год начался с научного прорыва в области управляемого термоядерного синтеза. Китайским ученым на экспериментальной мегасайенс-установке впервые удалось преодолеть предел Гринвальда (рассчитанную в теории максимальную плотность плазмы, достижимую в реакторе токамак), тем самым приблизив человечество к освоению нового мощного источника энергии. Об успехе также заявили физики из подмосковной Дубны: 11 января на коллайдере NICA была получена устойчивая циркуляция пучка ядер ксенона, что, согласно планам, позволит в ближайшие месяцы провести первое искусственное столкновение встречных пучков тяжелых ионов для воспроизведения экстремального состояния вещества, которое возникло во Вселенной после Большого взрыва, и лучше понять процессы внутри атомных ядер. А еще нам обещают взорвать вакуум, «примирить» гравитацию с квантовым миром, найти темные фотоны и даже новые измерения пространства-времени. Для решения этих сверхзадач ученые используют «большие игрушки» — установки мегасайенс.