Об'єднавши дві технології — твердотільного електроліту і повністю кремнієвого анода — інженери з США домоглися високого рівня безпеки, довгого терміну служби і значної щільності енергії. На думку винахідників, її можна було б використовувати в області мережевого накопичення енергії або для електричного транспорту.
Щільність енергії кремнієвих анодів в десять разів більше, ніж у графітових, які найчастіше використовуються в сучасних літій-іонних батареях. Однак вони ж мають тенденцію розширюватися і скорочуватися в процесі зарядки і розрядки, а також на них руйнівно діє рідкий електроліт. Дослідження інженерів з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розкриває нові можливості застосування кремнієвих анодів завдяки правильно підібраному електроліту.
Твердотільні електроліти — ще одна галузь з великим потенціалом. Сучасні рідкі електроліти, за якими іони літію рухаються від анода до катода і назад, надзвичайно летючі, що обмежує їх сумісність з іншими багатообіцяючими матеріалами. Тверді електроліти могли б стати вирішенням цієї проблеми.
Команді вчених вдалося скорегувати метод складання кремнієвого анода, прибравши вуглець і речовину, і зробивши вибір до більш дешевої формі мікроскопічного кремнію, що пройшов меншу обробку. Для переносу заряду вони використовували твердий електроліт на основі сульфіду.
Отримана батарея виявилася стабільною і безпечною для анода. У лабораторних умовах вона зберегла 80% ємності після 500 циклів заряду / розряду.
«Твердотільний підхід перевершує багато обмежень традиційних батарей, — заявив Даррен Тан, перший автор статті в Science і глава стартапу UNGRID, запатентувавший цю технологію. — Він відкриває вражаючі можливості щодо задоволення ринкового попиту на більший обсяг енергії, низьку вартість і велику безпеку, особливо для мережевого зберігання енергії».
Джерело: NewAtlas
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!