Техника и электроника

В процессе производства радиоэлектронных компонентов отдельные кремниевые пластины вырезаются из более крупных листов кремния. При этом в отходы попадает достаточно много кремниевых опилок. Как правило, эти отходы просто вывозятся на свалку. Благодаря исследованиям, которые в настоящее время проводятся в Японии, в университетах Тохоку и Осаки, возможно эти кремниевые опилки можно будет использовать для производства Li-ion аккумуляторов.

Ученые предложили следующую технологию переработки. Сначала опилки промывают для удаления примесей, которые неизбежно попадают в отходы вместе с охлаждающими жидкостями, применяемыми в процессе распила кремния. Очищенные опилки еще больше измельчают и формируют из них пористые чешуйки толщиной около 15 нм. Эти чешуйки покрывают углеродом, а затем включают в аноды батареек.

Схема процесса переработки:

Результат проведенных испытаний опытных образцов показал, что Li-ion аккумулятор с анодом, выполненным по описанной технологии, способен достичь плотности заряда 1200 мАч/г при более чем 800 циклах заряда/разряда. Что, на самом деле, более чем в 3,3 раза больше, чем у аналогичных аккумуляторов с обычным графитовым анодом.

Исследователи считают, что процесс переработки может быть легко масштабирован для массового производства. Кроме этого данная технология позволит значительно сократить затраты на производство анодов и снизить их стоимость. Так же, они подсчитали, что количество кремниевых опилок ежегодно вырабатываемых во всем мире должно быть достаточным, чтобы удовлетворить мировой спрос на материал для анодов.