Китайские исследователи совершили значительный прорыв в разработке литий-ионных батарей (ЛИБ), переработав кремний (Si) из фотоэлектрических отходов в качестве анодного материала. Эти переработанные частицы Si микронного размера (мкм-Si) продемонстрировали впечатляющую среднюю кулоновскую эффективность 99,94% и сохранили 83,13% своей первоначальной емкости после 200 циклов.
Сборка солнечной панели. Источник изображения: Ricardo Gomez Angel
Кремниевые аноды считаются прорывом для ЛИБ из-за их значительно более высокой емкости по сравнению с широко используемыми графитовыми анодами и их достаточной доступности по количеству и качеству. 

Большинство конструкций кремниевых анодов имеют наноструктуру, позволяющую избежать большого изменения объема во время зарядки, но это происходит за счет технологичности и стоимости.

Поскольку в ближайшие несколько десятилетий из-за старых солнечных панелей будет образовываться много электронных отходов, возможность переработки их в батареи, конечно, является перспективным решением для промышленности. Конечно, следует отметить, что фотоэлектрические панели также содержат другие материалы, такие как стекло, алюминий и т. д. Результаты исследования были объявлены в издании Nature.

В издании приводятся подробности технологии для специалистов, интересующихся деталями: благодаря рациональной конструкции электролита кремниевые аккумуляторы NCM811| продержались 80 циклов и обеспечили плотность энергии 340,7 Втч/кг даже в суровых условиях.

Работа исследователей не только предлагает более экологичный источник частиц Si, но также решает основные проблемы, с которыми сталкиваются анодные материалы из микрометрового кремния. Этот подход может способствовать развитию ЛИБ с более высокой плотностью энергии и долговечностью, одновременно повышая экологичность за счет использования переработанных материалов.