Желая повысить запас хода современных электромобилей до 1000 км, специалисты из Южной Кореи разработали литий-ионные элементы питания из микрочастиц кремния и полимерного геля. В результате получили рост плотности энергии батареи на 40% и ее высокую стабильность. Инженеры утверждают, что технология готова к немедленному началу производства.

В батарее кремниевые аноды ведут себя не лучшим образом. Они расширяются более чем в три раза во время зарядки, а затем возвращаются к исходным размерам. Это значимо влияет на эффективность батареи. Частично эту проблему решает наноразмерный (10 м в степени –9) кремний, но процесс его производства очень сложный и астрономически дорогой, сообщает Science Daily. Другое дело — микроразмерные частицы кремния (10 м в степени –6). Он намного практичнее и по стоимости, и по плотности энергии. Однако проблема расширения у более крупных частиц все еще накладывает ограничения на применение кремния в качестве анода.

Команда ученых из POSTECH выбрала для электролита полимерный гель, который обеспечивает системе большую стабильность по сравнению с жидким электролитом за счет своей эластичности. Для формирования ковалентных связей между микрочастицами кремния и гелем исследователи использовали электронный луч. Эти связи рассредоточили внутреннее напряжение, вызванное расширением объема батареи в процессе ее зарядки..[em]

В результате батарея продемонстрировала стабильную производительность даже с микрочастицам кремния. Вдобавок, свойства ионной проводимости полимерного электролита оказались на уровне традиционных батарей с жидким электролитом, а плотность энергии возросла на 40%.

По мнению разработчиков, технология готова к немедленному производству.