Хотя использование кремния в литиевых батареях обещает целый новый мир хранения энергии, он также создает ряд проблем для долговечности и производительности. На создание новых батарей вдохновил фрукт гранат. Дизайн разработан исследователями кафедры национальной ускорительной лаборатории энергетики при Стэнфордском университете. Батареи пользуются легкостью и большей мощностью.
Анод (часть батареи, которая хранит энергию, в то время как аккумулятор заряжается) сделан из кремния, который способен хранить до 10-ти раз больше энергии в современных литий-ионных батареях. Это оказывает воздействие на возможность продления срока годности батареи для общих устройств. Теперь, сотовые телефоны, планшеты и мобильные телефоны могут работать дольше, но имеют ряд дополнительных проблем, которые еще необходимо преодолеть.
Кремний, в отличии от графита, во время истечения срока годности разбухает, что приводит к его поломки во время зарядки. Также, он реагирует отрицательно на электролит, который негативно сказывается на характеристиках аккумулятора. Ранее, специалистам удалось решить данную проблему при помощи дополнительных кремниевых микрочастиц. В то время, как батарея практически сломалась, эти частицы позволяют сокращаться кремнию, который позволяет сохранить батарею в рабочем состоянии.
Для обеспечения большего времени работы батареи был добавлен особый, дополнительный слой углерода. Именно он является лучшим материалом для создания стабильного и более эффективного протекания электрического тока.
Среди положительных качеств «гранатовой» конструкции является меньшая нагрузка на электролит, который в свою очередь повышает производительность.
По словам Йи Кюи, адъюнкт-профессора в Стэнфорде, который и проводил исследования, некоторые проблемы остаются нерешенными, использование кремниевых анодов становится меньшим, процесс протекает легче, а также повышается мощность батареи при использовании в стандартных устройствах. Это напрямую касается сотовых телефонов, планшетов и электрических автомобилей.
Заменителем кремния может послужить рисовая шелуха, которая остается без использования в процессе употребления остальной части растения для еды.
