¿Qué es un ánodo de silicio?
Las baterías vienen con tres partes específicas, y una de las cuales es el ánodo. Es en esta área donde los electrones, que proporcionan energía a los dispositivos eléctricos, están construidas. A partir de 2011, los ánodos de grafito se usan más comúnmente en baterías de litio. Un ánodo de silicio tiene la capacidad teórica de producir hasta 10 veces la cantidad de energía de un ánodo de grafito tradicional. Un problema importante es que el ánodo de silicio se descompone fácilmente, reduciendo la cantidad de energía generada y haciendo que la batería sea inestable; Esta es la razón por la cual el ánodo de silicio no se ha utilizado popularmente.
Cada batería, desde una pequeña AA hasta baterías generadoras grandes, tiene tres partes: el cátodo, el electrolito y el ánodo. El ánodo se carga negativamente y es donde se acumulan los electrones. Como la naturaleza dicta, los electrones se ven obligados a viajar a una carga positiva, que es producida por el cátodo. La capa de electrolito evita que los electrones vayan directamente al cátodo y, en cambio, obliga a la energía a moverse a través de ELDispositivo ectrical, encendiendo el dispositivo y haciéndolo funcionar, antes de detenerse en el cátodo. Es este proceso el que hace que cada batería funcione.
En las baterías de litio, que usan litio como su fuente de alimentación principal, el grafito se ha utilizado como ánodo porque puede producir grandes cantidades de energía y es lo suficientemente duradera para su uso constante. Si bien la potencia en grafito es alta en comparación con la de otras fuentes, se limita a la cantidad de potencia que puede producir el silicio. El silicio, cuando se combina con litio, puede producir hasta 10 veces la cantidad de energía, lo que permitiría que los dispositivos portátiles y los automóviles eléctricos funcionen durante más tiempo sin tener que cambiar o recargar la batería.
El problema con el uso de un ánodo de silicio es que el silicio tiene baja durabilidad. Cuando los electrones se producen y corren a través del ánodo de silicio, el silicio muestra signos de desgaste y deformidad. Cuando el siliciose deforma, no puede mantener una carga regular y la cantidad de energía se degrada. Esto significa que el silicio tiene una vida mucho más corta en comparación con el ánodo de grafito, aunque puede mantener una carga más alta.
Para evitar este problema, los investigadores están utilizando nanocables de silicio para el ánodo de silicio. El nanocable puede resistir la energía sin degradarse. Se ha demostrado que este tipo de ánodo no se fractura o se rompe, lo que lo convierte en una fuente viable de energía para estas baterías.