Силициевите аноди от отпадъци ще направят батериите по-евтини и по-ефективни
Извлеченият от употребявани слънчеви панели силиций може да се използва за основаване на литиево-йонни акумулатори. Специалисти от Китайския софтуерен институт в Циндао са създали способ за преработване на съставни елементи от остарели фотоволтаични кафези. Силициевите аноди усилват енергийната компактност на батериите за електрически автомобили, като я резервират на високо равнище даже след 200 цикъла на цялостно разреждане.
Алтернативната сила не може да се смята за същински чиста, до момента в който не се оправи с колосалното количество боклуци, които започнаха да се натрупват през първите десетилетия от разпространяването на слънчевите кафези. Някои от съставените елементи на излезлите от приложимост фотоволтаични кафези – основно мед и сребро – могат елементарно да бъдат употребявани за нови цели, само че производителите не желаят да се занимават с по-евтиния и елементарно наличен силиций. Екип от учени от Института по биоенергийни технологии и биопроцеси е намерил екологично и на ниска цена решение: потреблението на силиций в литиево- йонните акумулатори.
Анодите в стандартните литиево-йонни акумулатори са направени от графит, само че проучванията демонстрират, че силициевите аноди обезпечават по-висока енергийна компактност. Проблемът е, че силициевите аноди доста усилват и понижават размера си по време на зареждане и разреждане, което води до появяването на пукнатини и понижаване на успеваемостта.
Учените са намерили метод да решат този проблем – аноди с микроскопични силициеви частици. Освен това е по-изгодно тези частици да се получат от слънчевите кафези, вместо да се създават нови, написа IE.
Тестовете за успеваемост са посочили, че батериите с микрометрови размери на силиция имат по-висока електрохимична непоклатимост и резервират 99,94% успеваемост даже след 200 цикъла на цялостно разреждане.
Тайната на успеваемостта на силициевите аноди се крие в специфичната формула на електролита от литиев хексафлуорофосфат, разперен в диметоксиетан. Той спомага за основаването на твърда електролитна интерфаза, която държи силициевите частици дружно, даже в случай че те се напукат. Това спомага за поддържането на йонната проводимост, като в същото време предотвратява нездравословните реакции.
При тестванията пакетните кафези с новия електролит показват висока енергийна компактност за литиево-йонна батерия след 80 цикъла: 340,7 V*h/kg.
