Аккумулятор из ... песка

В обычных литий-ионных аккумуляторах электроды сделаны из графита. Но этот материал, как полагают многие ученые и исследователи, уже изжил себя. Его потенциально возможная эффективность уже не удовлетворяет растущим требованиям. Да, есть разработки и достаточно успешные, с использованием других материалов, например кремния, но технология производства таких электродов пока еще остается достаточно сложной и энергоемкой. Совершенно новый подход и технологию производства батарей предложили исследователи из Университета Калифорнии в Риверсайде. Для производства анодов они решили использовать … песок.

Один из аспирантов университета, когда отдыхал на пляже в Калифорнии, заметил, что местный песок в основном состоит из кварца и диоксида кремния. Он взял этот песок в лабораторию и вместе с коллегами попытался измельчить и очистить его. Получилась субстанция, очень напоминающая сахарную пудру. Затем исследователи добавили в порошок соль в качестве поглотителя тепла и магний – поглотителя воздуха. Полученное вещество ученые нагрели до определенной температуры. В результате этих манипуляций получился кремниевый анод пористой объемной структуры.

Команда исследователей интегрировала полученный анод в аккумулятор размером с монету. В результате последующих тестов оказалось, что новая батарея намного более эффективна, чем современные литий ионные аккумуляторы того же размера. Более того, емкость прототипа оказалась почти в 3 раза выше. Ученые считают, что именно пористость структуры сыграла решающую роль в повышении энергоэффективности.

Исследователи отмечают, что аккумуляторы из песка в будущем смогут использоваться не только для питания портативных электронных устройств. Они хорошо должны работать и в электромобилях.

Сейчас команда экспериментирует с производством гораздо больших по объему анодов, чтобы использовать их в более емких аккумуляторах.

Источник информации: Университет Калифорнии в Риверсайде (http://ucrtoday.ucr.edu/)