Компания CalBattery разработала электрод, который в 3 раза увеличивает емкость литий-ионных аккумуляторов и одновременно снижает их стоимость на 70%.

Результаты независимых испытаний прототипа новой литий-ионной ячейки подтверждают высокие характеристики электрода на основе кремний-графенового композитного материала. Плотность энергии в новом аккумуляторе в 3 раза больше, чем в обычном, а удельная емкость электрода – в 4 раза выше.

Восемь месяцев работы специалистов CalBattery и Argonne National Laboratory показывают, что у новой батареи есть большие шансы стать новым поколением аккумуляторов и завоевать коммерческий рынок. В отличие от большинства коммерческих литий-ионных аккумуляторов, новая батарея имеет плотность энергии 525 Вт*ч/кг и удельную емкость электрода 1250 мА*ч/г. При этом современные литий-ионные аккумуляторы имеют соответствующие показатели 100–180 Вт*ч/кг и 325 мА*ч/г.

Новая батарея по емкости на 300% лучше нынешних аккумуляторов и, кроме того, новая технология обещает примерно 70-% снижение стоимости жизненного цикла батарей, используемых в потребительской электронике, электромобилях и т.д.

Ключом к созданию перспективного аккумулятора стало открытие процесса, который стабилизирует кремний в аноде литиевой батареи. Хоть кремний поглощает литий в десять раз лучше, чем любые другие материалы, он быстро портится во время циклов заряда/разряда. Ученые экспериментировали с несколькими материалами для электрода и электролита. В результате удалось создать композитный электрод на основе графена и кремния, который значительно превосходит все существующие коммерческие технологии. Разработчики считают, что новый тип электрода за 2–3 года может заменить обычные графитовые электроды и значительно увеличит продолжительность работы многочисленных устройств, которые питаются энергией аккумуляторов.