Vad är en kiselanod?

Batterier har tre specifika delar, och en av dem är anoden.Det är i detta område som elektronerna, som ger kraft till elektriska enheter, byggs upp.Från och med 2011 används grafitanoder oftast i litiumbatterier.En kiselanod har den teoretiska förmågan att producera upp till tio gånger mängden energi från en traditionell grafitanod.Ett stort problem är att kiselanoden lätt bryts ned, vilket minskar mängden energi som genereras och gör batteriet instabilt;Det är därför kiselanoden inte har använts populärt.

Varje batteri, från en liten AA till stora generatorbatterier, har tre delar: katoden, elektrolyten och anoden.Anoden är negativt laddad och är där elektronerna byggs upp.Som naturen dikterar tvingas elektronerna att resa till en positiv laddning, som produceras av katoden.Elektrolytskiktet hindrar elektronerna från att gå direkt in i katoden och tvingar istället energin att röra sig genom den elektriska anordningen, slå på enheten och få den att fungera, innan de stannar vid katoden.Det är denna process som gör att varje batterifunktion.

I litiumbatterier, som använder litium som deras huvudsakliga kraftkälla, har grafit använts som anod eftersom den kan producera höga mängder energi och är tillräckligt hållbar för konstant användning.Medan kraften i grafit är hög jämfört med den för andra källor, är den begränsad till mängden kraftkisel kan producera.Kisel, i kombination med litium, kan producera upp till 10 gånger mängden energi, vilket skulle göra det möjligt för bärbara enheter och elektriska bilar att köra under längre tid utan att behöva byta eller ladda batteriet.

Problemet med att använda en kiselAnod är att kisel har låg hållbarhet.När elektronerna produceras av och tävlar genom kiselanoden visar kiselet tecken på slitage och deformitet.När kisel deformeras kan det inte hålla en regelbunden laddning och energimängden försämras.Detta innebär att kiseln har ett mycket kortare liv jämfört med grafitanoden, även om den kan hålla en högre laddning.

För att kringgå detta problem använder forskare kisel nanotrådar för kiselanoden.Nanowire kan motstå energin utan att förnedra sig.Denna typ av anod har visats inte spricka eller bryta, vilket gör den till en livskraftig energikälla för dessa batterier.