Бор и кремний заменят графит в батарейках будущего

От литий-ионного аккумулятора зависит, как долго проработает ноутбук и как далеко уедет электромобиль. На ёмкость таких батарей в первую очередь влияет материал, из которого созданы электроды. Сегодня для создания анода обычно используется графит, в слоях которого содержатся атомы лития. Недавно учёные из Мюнхенского технологического университета предложили свою альтернативу – материал, созданный из бора и кремния.

Когда заряжается аккумулятор с графитовым анодом, в нём формируются атомы лития, за счёт которых аккумулятор и выполняет свою работу. Однако их количество ограничено одним атомом лития на шесть атомов углерода. Кремний в этом отношении в десять раз эффективнее, но из-за того, что в процессе подзарядки он значительно расширяется, это делает материалы на его основе малоприменимыми на практике.

В поисках альтернативы чистому кремнию исследователи синтезировали боросилицид лития LiBSi2, который обладает структурой, позволяющей хранить и высвобождать атомы лития, отмечает один из разработчиков нового материала Томас Фесслер (Thomas Fässler).

Материал удалось получить при давлении 100 тысяч атмосфер и температуре около 900 градусов Цельсия. Он оказался устойчив к воздействию воздуха и высокой температуры. Помимо этого, он выдерживает температуру до 800 градусов Цельсия и, как предполагают исследователи, по твёрдости может оказаться сопоставим с алмазом из-за схожей структуры. Сейчас разработчики проверяют, насколько полученный ими боросилицид лития эффективен и не расширяется ли он, подобно кремнию, в процессе зарядки.

В честь своего университета, название которого на немецком звучит как Technische Universität München, учёные назвали разработанный ими материал «тум».