Команда ученых из Университета Ханьянг (Южная Корея) под руководством Джефила Чо создала новый материал для анодов, который, возможно, позволит создать новое поколение аккумуляторов для портативных устройств. Как сообщает журнал Angewandte Chemie, в новом материале применены трехмерные высокопористые силиконовые структуры.

Литий-ионные аккумуляторные батареи производят ток вследствие движения ионов лития. Основными элементами батареи являются катод, выполненный из оксида металла и графитовый анод. Во время зарядки батареи ионы лития движутся к аноду, где между слоями графита происходит их накопление. Когда батарея разряжается, ионы перемещаются обратно к катоду.

Поэтому для увеличения емкости батареи необходимо было найти материал, способный накапливать большее количество ионов лития, чем графит. Хорошей альтернативой мог бы стать кремний, но с его использованием возникла проблема: он сильно расширяется при адсорбировании ионов лития (зарядке) и заметно уменьшается в размерах, когда "отдает" их обратно (т.е. при разрядке устройства). После нескольких таких циклов кремниевые слои разрушаются и не могут использоваться далее.

Корейские ученые разработали методику производства высокопористых кремниевых анодов, устойчивых к подобным деформациям. Не углубляясь в подробности технологического процесса, отметим, что литий-ионные батареи, созданные по этой технологии, будут обладать высокой емкостью (благодаря высокой пористости анодов) и смогут довольно быстро заряжаться. Будем надеяться, что технология будет окончательно доработана и найдет применение в коммерческих продуктах.