Křemíkové nanočástice jako materiál pro anody: další problém vyřešen

Možností, jak ukládat elektrickou energii, je hodně. Každý typ má svá pozitiva i negativa, a proto se v praxi uchytilo jen velmi málo typů, které nabízely přijatelné kompromisy ve všech potřebných oblastech. I tak jsou některé vhodné pro určité použití a jiné typy zase někam jinam, takže nelze vždy hovořit o plně univerzálních akumulátorech. Agentura NASA potřebuje především lehké akumulátory pro své vesmírné programy, a tak financovala výzkum na Clemson University, kde se zabývají akumulátory využívajících křemíkových nanočástic v anodách. Zatímco běžné anody jsou z grafitu, křemík má možnost pojmout mnohem více energie. Jenže to není zadarmo a při nabíjení a vybíjení má ještě větší problémy s výdrží. Snáze se totiž při těchto procesech rozlomí, což snižuje životnost.

 

 

Aby se využila vyšší energetická hustota křemíkových nanočástic, ale zároveň byla dosažena vysoká životnost, vědci využili vrstvené anody, které se skládají z vrstev křemíkových nanočástic a materiálu z karbonových nanotrubiček známý jako "Bucky paper". Je vytvořena jakási sendvičová konstrukce, která drží křemíkové částečky pohromadě, takže jejích případné rozlomení nemá tak výrazné negativní projevy a jsou nadále elektricky spojené.

 

Tento materiál zajišťuje i možnost 4krát rychlejšího nabíjení. NASA vidí potenciál např. v napájení různých součástí skafandrů astronautů nebo pro napájení satelitů, když budou ve stínu planety či měsíce. Tvůrci této technologie si nyní dávají za cíl nalézt partnerství i s průmyslem a přivést je na trh, což ale pochopitelně může trvat ještě mnoho a mnoho let.

 

Zdroj: newsstand.clemson.edu, pubs.acs.org