Батарейкам примерили графеновую шубу: в Новосибирске испытали материал для более мощных батарей

Новосибирские ученые разработали технологию получения композита для литий-ионных аккумуляторов: кремниевые частицы в нем покрывают графеновой оболочкой. Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», лабораторные образцы, созданные в Институте теплофизики СО РАН, показали почти двукратный рост емкости батарей.

Идея физиков — добавлять в анод аккумулятора крупицы кремния, «завернутые» в графен. Если обычные углеродные аноды дают от 150 до 350 миллиампер-часов на грамм, то испытания новых образцов показали результат до 600 миллиампер-часов на грамм.

«В России это первая столь масштабная работа над кремний-графеновыми композитами, которая ведется совместно с промышленным предприятием», — отметил заведующий лабораторией синтеза новых материалов ИТ СО РАН, руководитель направления плазменной пирометаллургии НЦМУ «Теплофизика и энергетика» Дмитрий Смовж.

Кремний считается перспективным материалом для накопителей энергии благодаря высокой теоретической емкости. Но у него есть проблема: во время зарядки и разрядки он расширяется примерно в четыре раза, а затем сжимается обратно. Из-за этого частицы растрескиваются и быстро теряют свойства. Графеновая оболочка по замыслу разработчиков работает как эластичная «шуба»: не дает материалу разрушаться и блокирует доступ электролита к металлической поверхности.

Исследования проводятся по заказу входящего в «Росатом» АО «ТВЭЛ». К серийному производству планируют перейти после завершения всех необходимых испытаний.