Энергоэффективные батареи из кремния и диатомовой земли

Исследователи из Калифорнийского университета (Riverside's Bourns College of Engineering) разработали недорогой, экономичный способ создания кремниевых анодов для литий-ионных батарей от окаменелых остатков одноклеточных водорослей под названием диатомеи. Это исследование может привести к разработке литий-ионных батарей сверхвысокой емкости для электрических транспортных средств и портативной электроники.



Литий-ионные аккумуляторы наиболее широко применяются в электрических транспортных средствах и персональной электронике Они состоят из несколько основных компонентов, включая анод, катод и электролит, из литиевой соли, растворенной в органическом растворителе. Графит является основным материалом для большинства анодов, но его производительность является ограничивающим фактором в производстве более эффективных батарей и их широком применении. Кремний, который может хранить примерно в 10 раз больше энергии, в настоящее время разрабатывается в качестве альтернативного материала анода, но его производство традиционным методом (карботермическое сокращение) является дорогостоящим и энергоемким.
Для того, чтобы изменить эту ситуацию, команда UCR нашла источник дешевого кремния — диатомовые земли (DE) — и более эффективный химический процес. DE — это богатая кремнием осадочная горная порода, которая состоит из остатков окаменевших диатомовых водорослей. С помощью процесса, называемого «magnesiothermic reduction», группа превращает этот дешовый источник диоксида кремния (SiO2) в чистые кремниевые наночастицы.



Это исследование является последним в серии проектов проводимых профессорами Mihri Ozkan и Cengiz Ozkan  для создания анодов литий-ионных батарей из экологически чистых материалов. Предыдущие исследования  были сосредоточены на разработке и тестировании анодов из грибов семейства Portabella  и пляжного песка.

«Для прогресса в технологиях электромобилей, нам нужны гораздо более эффективные батареи. Мы считаем что диатомит широко распрастранен и является недорогим исходным материалом и в будущем может стать еще одним источником кремния для анодов батареи. » — сказал Mihri Ozkan. опубликовано  

 

Источник: phys.org/news/2016-10-ancient-fossils-future-cars-energy-efficient.html