Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
Как кремний меняет аккумуляторы электромобилей: наглядная инфографика
Электромобили в значительной степени опираются на литий-ионные батареи, и материалы, из которых они состоят, стремительно меняются. На протяжении многих лет аноды — отрицательные электроды, накапливающие литий во время зарядки, — почти полностью изготавливались из графита.
Однако сегодня кремний становится мощной альтернативой. Эта инфографика показывает, как, по прогнозам, будет расти доля анодов с содержанием кремния в аккумуляторах электромобилей вплоть до 2035 года.
Данные для визуализации предоставлены компанией Benchmark Mineral Intelligence. Они отражают совокупные поставки анодных материалов, выраженные в гигаватт-часах (ГВт·ч) емкости батарей — то есть объем использования аккумуляторов, который может быть обеспечен каждым типом материала.
На сегодняшний день графит остается основой анодов литий-ионных батарей. В 2022 году один только синтетический графит обеспечивал около 76% мировых мощностей анодов, тогда как на природный графит приходилось еще 18,6%. Такое доминирование объясняется стабильностью графита, его сравнительно низкой стоимостью и хорошо налаженными цепочками поставок. За десятилетия производители довели технологии графитовых батарей до совершенства, сделав их надежной базой для массового производства электромобилей.
Тем не менее у графита есть существенное ограничение: он способен накапливать относительно небольшое количество лития по сравнению с новыми материалами.
Теоретически кремний способен удерживать примерно в десять раз больше лития, чем графит. Благодаря этому батареи с кремнийсодержащими анодами могут запасать больше энергии в том же объеме.
На практике это означает значительное увеличение запаса хода электромобилей без увеличения размера батареи. Например, если ранее электромобиль мог проехать 480 километров на одном заряде, то с таким же по размеру и массе аккумулятором он сможет преодолеть 640 километров — а в перспективе и до 800 километров. Поскольку кремний сильно расширяется при циклах зарядки, инженеры разрабатывают гибридные решения: композиты графита и кремния, а также специально модифицированные кремниевые материалы, которые сочетают высокую емкость со структурной устойчивостью.
Прогнозы показывают, что в ближайшее десятилетие кремний будет постепенно укреплять свои позиции. Доля композитных анодов графит–кремний может вырасти с 5% емкости батарей в 2022 году до 17,5% к 2035-му. В то же время полностью инженерные кремниевые аноды, практически отсутствующие сегодня, могут занять около 3% рынка. В сумме это означает, что доля кремнийсодержащих решений способна приблизиться к 20% к середине следующего десятилетия.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Telegram 
Дзен 
VK
Предстоящие мероприятия
Так называемый курган с антеннами длиной более 50 метров, происхождение и функции которого до сих пор были неизвестны, оказался погребальным комплексом возрастом более четырех тысяч лет. Однако кто построил в пустыне это сооружение и к какой культуре принадлежал похороненный там человек, пока не ясно.
Часть людей, страдающих депрессией, сталкиваются с состоянием, напоминающим постоянный джетлаг, и почти не реагируют на антидепрессанты. Результаты нового исследования позволили предположить, что у таких пациентов — циркадный подтип депрессии, связанный с нарушением внутренних биологических ритмов организма.
Илон Маск в очередной раз представил автомобиль с беспрецедентными возможностями — буквально умеющий делать кульбиты в воздухе. Еще он разгоняется до 100 километров менее чем за секунду, что много лучше любой машины в истории. Но помогут ли все эти рекорды компании Tesla, которая уже много лет упорно отказывается создавать новые массовые автомобильные платформы? Или правы те, кто считают, что она полным ходом несется к катастрофе?
Илон Маск в очередной раз представил автомобиль с беспрецедентными возможностями — буквально умеющий делать кульбиты в воздухе. Еще он разгоняется до 100 километров менее чем за секунду, что много лучше любой машины в истории. Но помогут ли все эти рекорды компании Tesla, которая уже много лет упорно отказывается создавать новые массовые автомобильные платформы? Или правы те, кто считают, что она полным ходом несется к катастрофе?
То, что ученые первоначально приняли за веточку или часть насекомого, оказалось древнейшим из известных прямых палеонтологических свидетельств существования у ящериц способности произвольно отбрасывать хвост еще в меловом периоде.
Космический телескоп Euclid Европейского космического агентства совершил неожиданное астрономическое открытие: на снимках, сделанных в рамках глубокого обзора северного неба с 16 по 24 сентября 2026 года, исследователи обнаружили неизвестную комету. После тщательной проверки Центр малых планет Международного астрономического союза 8 октября официального подтвердил открытие и присвоил объекту обозначение C/2026 S1.
Новый анализ наблюдений за северной полярной областью Марса заставил ученых пересмотреть представления о составе водяного льда. Выяснилось, что прежние модели заметно искажали одну из его главных характеристик. С учетом этого, местный лед потенциально может быть куда полезнее для персонала будущих марсианских баз.
В большинстве случаев планеты и иные тела, вращающиеся вокруг «нормальных» звезд главной последовательности, формируются достаточно далеко от своих светил, чтобы падать на них. Несмотря на это, теперь астрономы увидели, как красный карлик перетягивает на себя вещество от вращающегося вокруг него объекта. Тот уже делает один оборот вокруг своей звезды меньше, чем за полтора часа, и это время может уменьшаться.
Чтобы выучить новый для себя язык, перестаньте искать в звуках смысл — сосредоточьтесь на самих звуках, посоветовали авторы нового исследования. Они пришли к выводу, что наиболее способные к изучению языков люди обладают врожденной особенностью: замечают мельчайшие звуковые нюансы и потому воспринимают незнакомые иностранные звуки скорее как акустические сигналы, нежели как элементы речи.
[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Комментарий на проверке
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Аккаунт заблокирован!
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Что-то пошло не так!
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноЛучшие материалы
Войти
Вконтакте
По e-mail
Google
Яндекс ID
Ваша заявка получена
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно