Student World

Viz také starší článek.

Křemíková anoda má na jeden cyklus vyšší kapacitu (v přepočtu na hmotnost). K 1 atomu křemíku se vážou 4 ionty lithia, naopak u uhlíku je poměr opačný – na atom uhlíku jen 1/6 iontu lithia. Problémem jsou ale mechanické vlastnosti křemíku, elektroda má tendenci se rozpadat. Je to dáno procesem zvaným dekrepitace, kdy se v důsledku vedlejších reakcí značně mění objem elektrody, což narušuje její pevnost.
Vědci z Rice University a firmy Lockheed Martin zveřejnili nyní v časopisu Scientific Reports (spadá do rodiny Nature) návrh elektrody z porézního křemíku, která naopak vydrží asi 600 nabíjecích cyklů; to je sice stále méně než současné elektrody grafitové, nicméně když se vše přepočítá, celková kapacita na hmotnost/životnost je už asi 3krát větší než u uhlíku. Větší kapacita baterie má smysl především u aplikací typu elektromobilů.
Nová technologie vychází z porézní formy křemíku, která má oproti elektrodě z pevného materiálu mnohem větší aktivní povrch, navíc by se měla dát snadno implementovat do stávajících výrobních procesů. V porézní struktuře jsou volná místa, změny objemu by měly být vratné a nenarušovat celkovou strukturu. Drcení křemíku už tu bylo. Jiný přístup využíval toho, že se do plátků křemíku naopak vrtají díry/zdrsňuje povrch. Nynější postup obě techniky kombinuje, nejdřív se připraví struktura připomínající houbu a ta se pak rozemele na porézní prášek. Ten se pak ještě smíchá s pojivem, jímž je pyrolyzovaný polyakrylonitril.
Výzkumníci uvádějí, že dále se chtějí soustředit na katodu. Porézní křemík prý docela dobře funguje proti dnes běžně používanému oxidu kobaltu, ale jsou i jiní kandidáti…

Zdroj: Phys.org

autor Pavel Houser