Nova sedmica i nova baterija: LeydenJar ima silikonske anode i 170 posto baterije. je prisutan

Holandska kompanija LeydenJar (poljska boca Leyden) pohvalila se stvaranjem silikonske anode spremne za proizvodnju za litijum-jonske ćelije. Ovo omogućava povećanje kapaciteta ćelije za 70 posto u odnosu na standardna rješenja sa grafitnim anodama.

Silicijum umesto grafita u anodama je lepa prednost, ali težak faktor.

Sadržaj

• Silicijum umesto grafita u anodama je lepa prednost, ali težak faktor.
  • LeydenJar: I stabilizirali smo silicijum, ha!
  • Problem sa izdržljivošću ostaje

Silicijum i ugljenik pripadaju istoj grupi elemenata: ugljenični elementi. Ugljik u obliku grafita koristi se u anodama litijum-jonskih ćelija, ali se dugo tražio način da se zamijeni jeftinijim i perspektivnijim elementom - silicijumom. Atomi silicija formiraju labaviju i porozniju strukturu. I što je struktura poroznija, što je veći odnos površine i zapremine, to je više mesta na kojima se litijum joni mogu fiksirati.

Više prostora za litijum jone znači i veći kapacitet anode. Odnosno, veći kapacitet baterije, koji koristi takvu anodu.

Teorijski proračuni to pokazuju silikonska anoda može pohraniti deset puta (10 puta!) više litijum jona od grafitne anoda... Međutim, to ima svoju cijenu: dok se grafitne anode lagano šire tokom punjenja, napunjena silikonska anoda može nabubriti do tri puta (300 posto)!

Efekat? Materijal se raspada, karika brzo gubi svoj kapacitet. Ukratko: može se baciti.

LeydenJar: I stabilizirali smo silicijum, ha!

U posljednjih desetak godina postalo je moguće djelomično dopuniti grafit silicijumom kako bi se povratio barem nekoliko posto dodatne snage. Takvi sistemi su stabilizovani raznim nanostrukturama tako da efekat rasta silicijumskih mreža nije oštetio ćelije. LeydenJar tvrdi da je razvio metodu upotrebe anoda napravljenih u potpunosti od silicijuma.

Kompanija je testirala silikonske anode u komercijalno dostupnim kompletima, na primjer sa NMC 622 katodama. specifična energija 1,35 kWh / ldok 2170 ćelija koje se koriste u Tesla Model 3/Y nude oko 0,71 kWh/L. LeydenJar kaže da je gustina energije 70 posto veća, što znači da baterija određene veličine može pohraniti 70 posto više energije.

Ovo prenosimo na Tesla Model 3 Long Range: umjesto stvarnih 450 kilometara, domet leta mogao bi doseći 765 kilometara s jednim punjenjem.... Nema povećanja baterije.

Problem sa izdržljivošću ostaje

Nažalost, ćelije na bazi LeydenJar silikona nisu idealne. Bili su u stanju da prežive više od 100 radnih ciklusa в punjenje/pražnjenje kapaciteta 0,5C... Industrijski standard je najmanje 500 ciklusa, a na 0,5°C, čak i ne baš složene litijum-jonske ćelije moraju izdržati 800 ili više ciklusa. Stoga kompanija radi na produžavanju životnog vijeka ćelija.

> Samsung SDI sa litijum-jonskom baterijom: danas grafit, uskoro silicijum, uskoro litijum metalne ćelije i domet od 360-420 km u BMW i3

Napomena urednika www.elektrowoz.pl: Kada govorimo o silicijumu i grafitu u litijum-jonskim ćelijama, govorimo o anodama. S druge strane, kada pominjemo NMC, NCA ili LFP, ponekad koristeći izraz "ćelijska hemija", mislimo na katode. Ćelija je anoda, katoda, elektrolit i neki drugi elementi. Svaki od njih utiče na parametre.

Napomena 2 izdanja www.elektrowoz.pl: Proces bubrenja silicijumskih anoda ne treba brkati sa bubrenjem ćelija u vrećama. Potonji nabubri zbog plina koji se oslobađa iznutra, a koji nema mogućnost da pobjegne iznutra.

Uvodna fotografija: udaranje nečega 😉 (c) LeydenJar. S obzirom na kontekst, vjerovatno mislimo na silikonsku anodu. Međutim, ako pazimo na mekoću materijala (savija se, može se rezati skalpelom), onda imamo posla sa nekim silikonima, polimerima na bazi silicija. Što je samo po sebi intrigantno.

Ovo vas može zanimati: