¿Qué es un ánodo de silicio?

Las baterías vienen con tres partes específicas, y una de ellas es el ánodo. Es en esta área donde se acumulan los electrones, que proporcionan energía a los dispositivos eléctricos. A partir de 2011, los ánodos de grafito se utilizan con mayor frecuencia en las baterías de litio. Un ánodo de silicio tiene la capacidad teórica de producir hasta 10 veces la cantidad de energía de un ánodo de grafito tradicional. Un problema importante es que el ánodo de silicio se descompone fácilmente, reduciendo la cantidad de energía generada y haciendo que la batería sea inestable; Es por eso que el ánodo de silicio no se ha utilizado popularmente.

Cada batería, desde un AA pequeño hasta un generador grande, tiene tres partes: el cátodo, el electrolito y el ánodo. El ánodo tiene carga negativa y es donde se acumulan los electrones. Como dicta la naturaleza, los electrones se ven obligados a viajar a una carga positiva, que es producida por el cátodo. La capa de electrolitos evita que los electrones entren directamente al cátodo y, en cambio, obliga a la energía a moverse a través del dispositivo eléctrico, encendiéndolo y haciendo que funcione, antes de detenerse en el cátodo. Es este proceso el que hace que cada batería funcione.

En las baterías de litio, que usan litio como su principal fuente de energía, el grafito se ha utilizado como el ánodo porque puede producir grandes cantidades de energía y es lo suficientemente duradero para un uso constante. Si bien el poder en el grafito es alto en comparación con el de otras fuentes, está limitado a la cantidad de poder que puede producir el silicio. El silicio, cuando se combina con el litio, puede producir hasta 10 veces la cantidad de energía, lo que permitiría que los dispositivos portátiles y los autos eléctricos funcionen durante más tiempo sin tener que cambiar o recargar la batería.

El problema con el uso de un ánodo de silicio es que el silicio tiene baja durabilidad. Cuando los electrones son producidos y atraviesan el ánodo de silicio, el silicio muestra signos de desgaste y deformidad. Cuando el silicio se deforma, no puede mantener una carga regular y la cantidad de energía se degrada. Esto significa que el silicio tiene una vida mucho más corta en comparación con el ánodo de grafito, aunque puede mantener una carga más alta.

Para evitar este problema, los investigadores están utilizando nanocables de silicio para el ánodo de silicio. El nanocable puede soportar la energía sin degradarse. Se ha demostrado que este tipo de ánodo no se fractura ni se rompe, lo que lo convierte en una fuente viable de energía para estas baterías.