Литиевые источники тока

Современный литий-ионный аккумулятор представляет собой слой графита, который нанесен на фольгу из меди. Во время зарядки в графите накапливаются ионы лития. Такая конструкция аккумуляторной батареи является на сегодняшний день самой безопасной и долговечной. Анод из чистого металлического лития быстро деградирует: в процессе зарядки на его поверхности со временем появляются так называемые «ветви», которые могут дотянуться до катода, что неизбежно вызывает короткое замыкание. Графитовая «губка» эту проблему решает, но в тоже время энергоёмкость графитового анода в 11 раз ниже.

Как известно, электромобили появились на свет раньше бензиновых авто. Но последние заняли ведущее место среди механического транспорта ввиду более высокой мобильности. Тяжёлые батареи не позволили экологически чистому электрическому транспорту конкурировать с коптящими и гремящими двигателями внутреннего сгорания. Современные литий-ионные батареи значительно легче и компактнее аналогов позапрошлого века, но по-прежнему не в состоянии обеспечить электромобилям пробег, доступный бензиновым машинам.

Аноды обычных литий-ионных аккумуляторов изготавливаются из графита, но многие считают, что производительность этого материала достигла своего апогея, что побуждает исследователей искать возможные замены. Большая часть внимания уделяется наноструктурам на основе кремния, но его по-прежнему сложно производить в больших количествах.