Недавно были опубликованы данные об очередном исследовании, призванном поспособствовать развитию современных литий-ионных аккумуляторов. В финансировании работы приняла участие компания Samsung, которая надеется получить результат в виде удвоения продолжительности работы смартфонов и других электронных устройств.
Следующее поколение литий-ионных аккумуляторов включает в свой состав кремний и графен. Заряженные ионы лития находятся в аноде, который в настоящее время делается из графита. Кремниевые аноды могут вместить в себя значительно больше ионов. Минус состоит в том, что при внедрении в кремний лития анод увеличивается в размерах на 400%. При разрядке его размер уменьшается до нормального. Этот процесс со временем может привести к повреждению кремния, анод теряет проводимость и аккумулятор приходит в негодность - быстрее, чем нынешние аккумуляторы.
Тут на помощь приходит графен. Наносимый поверх кремния, он противостоит процессу расширения анода и повышает плотность хранения заряда. Графен, будучи в миллионы раз тоньше листа бумаге, обладает такой плотностью, что не пропускает даже атомы гелия.
Разработка повышает время работы устройств в 1,5-1,8 раз, в зависимости от числа пройденных циклов перезарядки. Смартфоны, которые сейчас способны продержаться 10 часов между подзарядками, в будущем смогут работать по 18 часов. Помимо мобильных устройств, литий-ионные аккумуляторы питают ноутбуки, электромобили и множество других устройств, которые также могут стать эффективнее. Однако, как обычно бывает в таких случаях, на превращение экспериментальной разработки в потребительский продукт на прилавках магазинов может потребоваться от нескольких лет до бесконечности.