Графеновая «шуба» помогла сибирским ученым увеличить емкость литийионных аккумуляторов в два раза
В Новосибирске разработали технологию получения композита для литийионных аккумуляторов с кремниевыми частицами в графеновой оболочке. Созданные учеными Института теплофизики Сибирского отделения РАН образцы увеличили емкость батарей почти вдвое.
Новосибирские физики предложили добавлять в анод литийионных аккумуляторов кремниевые частицы, покрытые графеновой оболочкой. Обычные углеродные батареи выдают от 150 до 350 миллиампер-часов на грамм. Испытания лабораторных образцов показали, что добавление крупиц полупроводника, «завернутых» в графен, поднимает этот уровень до 600.
У кремния высокая теоретическая емкость накопления энергии. Главная трудность связана с его поведением во время работы: при зарядке и разрядке он расширяется в четыре раза, а затем сжимается. Из-за этого частицы растрескиваются и быстро теряют свойства. Благодаря эластичности графеновая оболочка не дает материалу разрушаться и блокирует доступ электролита к металлической поверхности.
В России это первая столь масштабная работа над кремний-графеновыми композитами, которая ведется совместно с промышленным предприятием.
Дмитрий Смовж
Заведующий лабораторией синтеза новых материалов ИТ СО РАН, руководитель направления плазменной пирометаллургии НЦМУ «Теплофизика и энергетика»
Исследования проводятся по заказу подразделения «Росатома» — АО «ТВЭЛ». К серийному производству планируют приступить после завершения всех необходимых испытаний.
