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

Нидерландская компания LeydenJar объявила о разработке литий-ионных аккумуляторов с кремниевым анодом, которые сохраняют 80% емкости после 500 циклов заряда-разряда без необходимости внешнего давления. Об этом говорится на официальном сайте компании.

Кремниевые аноды обещают значительно более высокую плотность энергии для литий-ионных аккумуляторов, однако у них есть серьезная проблема – склонность кремния к разбуханию во время циклов заряда-разряда. Это разбухание может повредить ячейку изнутри, что приведет к ранней деградации и отказу.

Чтобы решить эту проблему, ученые обычно используют тяжелые зажимы для приложения большого количества внешнего давления к ячейкам во время работы, чтобы сохранить структурную целостность анода. Обычно это давление составляет порядка 1 МПа, что эквивалентно весу трех роялей, лежащих на смартфоне.

Из-за этого кремниевые аноды не походят для многих устройств, производители которых требуют, чтобы батареи хорошо работали без внешнего давления. В частности, речь идет о телефонах, ноутбуках и носимых устройствах.

В свою очередь LeydenJar разработала новую технологию кремниевых анодов, которая впервые позволяет сохранить 80% емкости после 500 циклов заряда-разряда и 70% емкости после 700 циклов заряда-разряда без внешнего давления.

Созданный компанией 100% кремниевый анод имеет пористую архитектуру, которая эффективно компенсирует расширение и сжатие кремния в ходе циклирования, обеспечивая структурную целостность и долгосрочную производительность ячейки. Это делает его пригодным для использования в потребительской электронике, что ранее было невозможно.

"Заменив графит ультратонкими 100% кремниевыми анодами, технология LeydenJar может увеличить плотность энергии батарей до 50%, предлагая потребителям более длительный срок службы батарей, более энергоэффективные устройства и улучшенные функции, такие как встроенный искусственный интеллект", — подчеркнули в компании.

Сейчас LeydenJar активно работает с ведущими производителями ячеек и OEM-производителями для интеграции своей технологии кремниевых анодов в аккумуляторные элементы и устройства следующего поколения.

"Мы чрезвычайно гордимся этим прорывом и потенциалом, который он открывает для будущего хранения энергии", — заявил генеральный директор LeydenJar Кристиан Руд.

Также сообщалось, что британская компания Altilium перерабатывает использованные литий-железо-фосфатные аккумуляторы, извлекая из них литий и графит для повторного использования в новых аккумуляторах.