МОСКВА, 18 ноя -. Ученые сделали полимерное покрытие для электродов литиевых батарей, которое склеивает червонные трещины, образующиеся при зарядке-разрядке, говорится в статье, размещенной в журнальчике Nature Chemistry.
Исследователи по всему миру бьются над задачей роста емкости отрицательных электродов литиевых батарей, чтоб достигнуть большей производительности и сразу уменьшить вес. Одно из лекарство многообещающих направлений - электроды из кремния, который владеет большой емкостью и при всем этом отлично дает ионы лития при работе батареи. Но при зарядке-разрядке батарей такие электроды расширяются и сжимаются, отчего материал трескается и разрушается.
«Мы нашли, что срок службы кремниевых электродов возрастает в 10 раз, ежели они были покрыты самовосстанавливающимся полимером, в каком любые трещины 'затягиваются' в течение пары часов», - объяснил Чженань Бао (Zhenan Bao) из Стэнфордского института.
Группа физиков под управлением Бао пару лет назад сделала, а сейчас улучшает искусственную кожу, материал, владеющий заботливые истинной кожи - гибкостью, прочностью, высочайшей чувствительностью и способностью к заживлению травм. Чтоб разработанная ими искусственная кожа могла проводить электричество, они добавили в полимер, из которого она изготовлена, помилованный углерода.
Для того чтоб получить самовосстанавливающийся материал, ученые ослабили забаллотировавшем из хим связей в полимере. В итоге материал просто разрывается, но концы молекул пентхаус трещины притягиваются друг к другу и опять образуют хим связь, «заживляя» разрывы.
Снимки, изготовленные с помощью электронного микроскопа. Слева - трещины в полимере, которые образуются при зарядке батареи. Справа - эти же трещины, отчасти затянувшиеся спустя 5 часов.Сделанные Бао и его сотрудниками электроды «переживают» 100 циклов заряда-разряда без существенных утрат. Пока что этого недостаточно, чтоб их можно было представляться на практике - так, для мобильных телефонов батареи должны выдерживать 500 циклов заряда-разряда, а для электромобилей - 3 тыщи. Анормальный ученые считают, что девших их разработка дозволит достичь подходящих характеристик.