Kas yra silicio anodas?

Baterijose yra trys konkrečios dalys, iš kurių viena yra anodas. Būtent šioje srityje kaupiasi elektronai, kurie tiekia energiją elektros prietaisams. Nuo 2011 m. ličio baterijose dažniausiai naudojami grafito anodai. Teoriškai silicio anodas gali pagaminti iki 10 kartų daugiau energijos nei tradicinis grafito anodas. Didelė problema yra ta, kad silicio anodas lengvai genda, todėl sumažėja generuojamos energijos kiekis ir akumuliatorius tampa nestabilus; Štai kodėl silicio anodas nebuvo plačiai naudojamas.

Kiekviena baterija, nuo mažų AA iki didelių generatoriaus baterijų, turi tris dalis: katodą, elektrolitą ir anodą. Anodas yra neigiamai įkrautas ir čia kaupiasi elektronai. Kaip liepia gamta, elektronai yra priversti keliauti į teigiamą krūvį, kurį sukuria katodas. Elektrolito sluoksnis neleidžia elektronams patekti tiesiai į katodą, o prieš sustodamas prie katodo, verčia energiją judėti per elektros įrenginį, įjungiant įrenginį ir veikiant. Būtent dėl ​​šio proceso kiekviena baterija veikia.

Ličio baterijose, kurių pagrindinis energijos šaltinis naudojamas ličio, grafitas buvo naudojamas kaip anodas, nes jis gali pagaminti daug energijos ir yra pakankamai patvarus nuolatiniam naudojimui. Nors grafito galia yra didelė, palyginti su kitų šaltinių galia, ji ribojama galios kiekiu, kurį gali pagaminti silicis. Silicis, kartu su ličiu, gali pagaminti iki 10 kartų daugiau energijos, o tai leistų nešiojamiesiems prietaisams ir elektra varomiems automobiliams veikti ilgiau, nekeičiant ar įkraunant baterijos.

Silicio anodo naudojimo problema yra ta, kad silicio patvarumas yra mažas. Kai elektronus gamina silicio anodas ir jie skrieja per jį, silicis turi nusidėvėjimo ir deformacijos požymių. Kai silicis deformuojasi, jis negali išlaikyti reguliaraus krūvio ir energijos kiekis mažėja. Tai reiškia, kad silicio tarnavimo laikas yra daug trumpesnis, palyginti su grafito anodu, nors jis gali išlaikyti didesnį įkrovimą.

Norėdami apeiti šią problemą, mokslininkai silicio anodui naudoja silicio nanolaidus. Nanolaidas gali atlaikyti energiją nesugadindamas. Įrodyta, kad tokio tipo anodas nelūžta ir nelūžta, todėl tai yra gyvybingas šių baterijų energijos šaltinis.