Учёные химики постоянно пытаются найти способ создать надежную батарею с оловянными или силиконовыми электродами потому, что у обоих типов есть потенциал накапливать очень большое количество энергии на килограмм аккумулятора.
Батареи с силиконовыми электродами были продемонстрированы в Стэндфордском Университете, которые способны накапливать 1000 ватт в час на килограмм, а это в 10 раз больше возможностей ионно-литиевых батарей.
Однако, силиконовые и оловянные электроды имеют один недостаток, который нужно устранить до того как они смогут выйти в массовое производство – они недолговечны. По мере того, как они накапливают ионы лития, электроды расширяются, а когда они отдают ионы, то сокращаются. Постоянное расширение и сокращение, в конце концов, приводит к поломке, и после этого электроды уже не подлежат восстановлению.
Оловянные электроды абсорбируют слишком много ионов лития и расширяются в 2 или в 3 раза больше своего размера и ломаются. Силикон тоже очень хрупкий. Исследователи пробовали заменить электроды силиконовой проволокой, однако она оказалось такой же недолговечной.
Также ученые пытались сделать сплав двух материалов в надежде, что вместе они смогут выдержать напряжение, однако попытка не увенчалась успехом. В конце концов, исследователи создали микроскопические «колонны» сделанные из олова и частиц графена. Новый тип батареи способен накапливать большее количество энергии и питать даже китайские телефоны с телевизором.
Стоит заметить, что батареи с такой высокой производительностью требую более «тщательного» процесса производства, однако тогда производитель стоит перед выбором – создать несколько ионно-литиевых батарей, или одну, но долговечную. Из этого следует вывод, что новые батареи вряд ли будут дороже своих предшественников.
Электромобиль, который будет использовать меньшее количество батарей, будет стоить дешевле. Да, батареи нового поколения будут стоить дороже, но в долгосрочной перспективе, общие затраты будут намного меньше.
