Напредни силициеви аноди за дишејќи цврсти батерии: Дизајн на тродимензионален колонски стебл

Ентралните силиконски аноди со кои се соочуваат најголемите проблеми се преголемо ширење за време на полнење и празнење; тоа доведува до структурен напон и нарушување на електрохемискиот интерфејс. Меѓутоа, кинеските истражувачи развија иновативен пристап за надминување на оваа пречка во солид-хел батериите.

Три-мерената силиконска архитектура, производена со двостепена PECVD метода и интегрирана директно со носачот на струја, нуди средина која „одморна“ и може слободно да дише. Оваа архитектура вертикално расте силиконот и широките празнини помеѓу нив функционираат како неисцрпни вентилни за дишење, толерирајќи хемиски напони во батеријата.

На нано-големина силиконските колони формираат тродимензионална мрежа која се разликува од традиционалните прашкови. Просторите помеѓу колоните овозможуваат слободно движење на ширењето на силиконот, а истовремено создаваат структура погодна за соодветните тврд електролити. Тестирањата покажаа дека оваа анода не е само теоретски издржлива, туку и практично корисна: батериите можат да ја одржуваат енергијата дури и кога се свиткани или пресекувани.

Со овој дизајн, се очекува да се постигне висок степен на механичка издржливост и безбедност; има претставено своето значење за идните батериски технологии со широка примена од електрични возила до преносни уреди.