Современные литий-ионные батареи, которые используются в производстве электроники, состоят из трех основных элементов: анода, катода и электролита — органического раствора литиевой соли. При этом для анодов в настоящее время чаще всего используют графит, энергоемкость которого серьезно ограничена. Кремний же может хранить в десять раз больше энергии, чем графит, и именно этот материал ученые предлагают использовать для производства анодов.
До этого единственное препятствие для использования кремния вместо графита в производстве анодов для батарей заключалось в том, что производить кремний стандартным способом — карботермическим восстановлением — было очень дорого и энергозатратно. Поэтому исследователи разработали новый способ производства кремния: они научились добывать его из диатомей — рыхлых кремнистых отложений, состоящих из панцирей диатомовых водорослей.
«Батареи, которые используются сейчас в электромобилях, довольно дорогие и требуют частой подзарядки, что вызывает раздражение пользователей и негативно влияет на продажи электрокаров. Для того, чтобы улучшить распространение электромобилей, нужны более мощные батареи, — рассказал изданию Science Daily один из авторов исследования Михри Озкан. — Мы надеемся, что диатомеи могут стать более эффективным источником кремния для производства таких батарей».
Беспилотный грузовик Otto совершил первый коммерческий рейс
Кейсы
Ранее исследователи из Торонтского университета также усовершенствовали технологию производства катодов для литий-ионных батарей. Ученые предложили использовать в качестве катода биополимер, полученный из витамина B2, или флавиновой кислоты. По мощности и емкости такие батареи не уступают обычным, но в то же время они гораздо более дешевые и экологичные.