Кремниевая наноткань

Опубликовано 30.12.2011 Ведущий Антон Панкратов

Исследователи из Техасского Университета в Остине разработали нетканое полотно из кремниевых нанопроводов - материал имеющий вид папиросной бумаги, но полностью состоящий из кристаллического кремния (Si). Термический отжиг нанопроволочной ткани в восстановительной среде приводит к высокой производительности полученного из этого материала анода в литий-ионной батареи без добавления проводящих материалов: углерода или металла. Удельная емкость батареи с подобным анодом составила 800мА/ч*г. Таким образом, наноткань из кремния показывает себя гораздо более производительным материалом анода по сравнению с графитом который использовался с этой целью в батареи предыдущего поколения, и, чья удельная емкость составляла не более 372 мА/ч*г. При использовании легирования литием кремниевая ткань позволяет создать материал с теоритически возможной емкостью 3579мА/ч*г. При этом необходимо учитывать увеличение объема кремниевой наноткани в процессе легирования составляющие 300%.Исследования устойчивости подобных батарей показали, что ресурс до падения емкости вдвое составит для этих аккумуляторов не менее 700 циклов. При расчете возможностей батарей на основе наноткани следует учитывать, что удельная плотность этого материала очень невысока-более 90 процентов объема заполнены пустотой. Тем не менее, максимальная емкость объемной наноткани ткани из уплотненной Si нанопроволоки составляет 1864 мАч см, что более чем в 2 раза выше, чем у графита.