シリコンアノードとは何ですか？

バッテリーには3つの特定の部品が付属しており、そのうちの1つはアノードです。この領域では、電気機器に電力を供給する電子が構築されています。 2011年現在、グラファイトアノードはリチウム電池で最も一般的に使用されています。シリコンアノードには、従来のグラファイトアノードのエネルギー量の最大10倍を生成する理論的能力があります。大きな問題は、シリコンアノードが簡単に分解し、生成されたエネルギーの量を減らし、バッテリーを不安定にすることです。これが、シリコンアノードが一般的に使用されていない理由です。

すべてのバッテリーは、小さなAAから大きな発電機バッテリーまで、カソード、電解質、アノードの3つの部分を持っています。アノードは負に帯電しており、電子が蓄積する場所です。自然が指示するように、電子はカソードによって生成される正電荷まで移動することを余儀なくされます。電解質層は、電子がカソードに直接入らないようにし、代わりにエネルギーにELを移動させますカソードで停止する前に、デバイスの電源を入れて機能させる外部デバイス。すべてのバッテリーを機能させるのはこのプロセスです。

リチウムを主要な電源として使用するリチウム電池では、グラファイトは大量のエネルギーを生成することができ、絶え間ない使用に十分な耐久性があるため、アノードとして使用されています。グラファイトの電力は他のソースの電源と比較して高いが、シリコンが生成できる電力の量に限定されている。シリコンは、リチウムと組み合わせると、最大10倍のエネルギーを生成できます。これにより、バッテリーを変更または充電することなく、ポータブルデバイスと電気自動車がより長い時間走ることができます。

シリコンアノードの使用に関する問題は、シリコンの耐久性が低いことです。電子がシリコンアノードによって生成され、競争すると、シリコンは摩耗と変形の兆候を示します。シリコンの場合変形すると、定期的な充電を維持することができず、エネルギー量が低下します。これは、グラファイトアノードと比較してシリコンがより短い寿命を持っていることを意味しますが、より高い電荷を維持できます。

この問題をバイパスするために、研究者はシリコンアノードにシリコンナノワイヤを使用しています。ナノワイヤは、分解することなくエネルギーに耐えることができます。このタイプのアノードは、破壊または破損していないことが示されているため、これらのバッテリーの実行可能なエネルギー源となっています。