Hva er en silisiumanode?

Batterier har tre spesifikke deler, og den ene er anoden.Det er i dette området elektronene, som gir strøm til elektriske enheter, er bygd opp.Fra 2011 brukes grafittanoder mest i litiumbatterier.En silisiumanode har den teoretiske evnen til å produsere opptil 10 ganger mengden energi på en tradisjonell grafittanode.Et stort problem er at silisiumanoden brytes lett ned, reduserer mengden energi som genereres og gjør batteriet ustabilt;Dette er grunnen til at silisiumanoden ikke har blitt populært brukt.

Hvert batteri, fra en liten AA til store generatorbatterier, har tre deler: katoden, elektrolytten og anoden.Anoden er negativt ladet og er der elektronene bygger seg opp.Som naturen dikterer, blir elektronene tvunget til å reise til en positiv ladning, som produseres av katoden.Elektrolyttlaget holder elektronene fra å gå direkte inn i katoden, og i stedet tvinger energien til å bevege seg gjennom den elektriske enheten, slå på enheten og få den til å fungere, før de stopper ved katoden.Det er denne prosessen som gjør at hver batteri fungerer.

I litiumbatterier, som bruker litium som deres viktigste strømkilde, har grafitt blitt brukt som anode fordi den kan produsere høye mengder energi og er holdbar nok til konstant bruk.Mens kraften i grafitt er høy sammenlignet med andre kilder, er den begrenset til mengden kraft silisium kan produsere.Silisium, kombinert med litium, kan produsere opptil 10 ganger mengden energi, noe som vil tillate bærbare enheter og elektriske biler å kjøre i lengre tid uten å måtte endre eller lade batteriet.

Problemet med å bruke et silisiumAnode er at silisium har lav holdbarhet.Når elektronene blir produsert av og løper gjennom silisiumanoden, viser silisiumet tegn på slitasje og deformitet.Når silisiumet deformeres, er det ikke i stand til å holde en regelmessig lading og energibeløpet nedbryter.Dette betyr at silisium har et mye kortere levetid sammenlignet med grafittanoden, selv om det kan holde en høyere ladning.

For å omgå dette problemet, bruker forskere silisiumnanotråd for silisiumanoden.Nanotråden er i stand til å motstå energien uten å nedbryte.Denne typen anode har vist seg å ikke brudd eller bryte, noe som gjør den til en levedyktig energikilde for disse batteriene.