Wiki mpya na betri mpya: LeydenJar ina anodi za silicon na asilimia 170 ya betri. yupo

Kampuni ya Uholanzi LeydenJar (chupa ya Leyden ya Kipolishi) ilijivunia kuunda anode ya silicon iliyo tayari kwa uzalishaji kwa seli za lithiamu-ion. Hii inaruhusu uwezo wa seli kuongezwa kwa asilimia 70 ikilinganishwa na ufumbuzi wa kawaida na anodi za grafiti.

Silicon badala ya grafiti katika anodes ni faida nzuri lakini sababu ngumu.

Meza ya yaliyomo

• Silicon badala ya grafiti katika anodes ni faida nzuri lakini sababu ngumu.
  • LeydenJar: Na tuliimarisha silicon, ha!
  • Tatizo la stamina bado

Silicon na kaboni ni ya kundi moja la vipengele: vipengele vya kaboni. Carbon kwa namna ya grafiti hutumiwa katika anodes ya seli za lithiamu-ioni, lakini njia imetafutwa kwa muda mrefu ili kuibadilisha na kipengele cha bei nafuu na cha kuahidi zaidi - silicon. Atomi za silicon huunda muundo ulio huru zaidi na wa porous. Na muundo wa porous zaidi, uwiano mkubwa wa uso kwa kiasi, maeneo zaidi ambapo ioni za lithiamu zinaweza kudumu.

Nafasi zaidi ya ioni za lithiamu inamaanisha uwezo zaidi wa anode. Hiyo ni, uwezo mkubwa wa betri, ambayo hutumia anode kama hiyo.

Mahesabu ya kinadharia yanaonyesha hivyo anode ya silicon inaweza kuhifadhi mara kumi (mara 10!) Ioni za lithiamu zaidi kuliko anode ya grafiti... Hata hivyo, hii inakuja kwa gharama: wakati anode za grafiti hupanua kidogo wakati wa malipo, anode ya silicon iliyoshtakiwa inaweza kuvimba hadi mara tatu (asilimia 300)!

Athari? Nyenzo huanguka, kiungo haraka hupoteza uwezo wake. Kwa kifupi: inaweza kutupwa mbali.

LeydenJar: Na tuliimarisha silicon, ha!

Zaidi ya miaka kumi au zaidi iliyopita, imewezekana kuongeza grafiti kwa silicon ili kurejesha angalau asilimia chache ya nguvu ya ziada. Mifumo hiyo iliimarishwa na nanostructures mbalimbali ili athari za ukuaji wa mitandao ya silicon haziharibu seli. LeydenJar anadai kuwa ameunda njia ya kutumia anodi iliyotengenezwa kabisa na silicon.

Kampuni imejaribu anodi za silicon katika vifaa vinavyopatikana kibiashara, kwa mfano na cathode za NMC 622. nishati maalum 1,35 kWh / lhuku seli 2170 zinazotumika katika Tesla Model 3/Y zikitoa takriban 0,71 kWh/L. LeydenJar anasema msongamano wa nishati ni asilimia 70 juu, ambayo ina maana kwamba betri ya ukubwa fulani inaweza kuhifadhi asilimia 70 ya nishati zaidi.

Tunatafsiri hii kwa Tesla Model 3 Long Range: badala ya kilomita 450 halisi, safu ya ndege inaweza kufikia kilomita 765 kwa malipo moja.... Hakuna ongezeko la betri.

Tatizo la stamina bado

Kwa bahati mbaya, seli za silicon za LeydenJar sio bora. Waliweza kuishi zaidi ya mizunguko 100 ya kufanya kazi в kuchaji/kuchaji kwa uwezo wa 0,5C... Kiwango cha tasnia ni angalau mizunguko 500, na kwa 0,5 ° C, hata seli zisizo ngumu za lithiamu-ioni zinapaswa kuhimili mizunguko 800 au zaidi. Kwa hiyo, kampuni inafanya kazi ili kuongeza maisha ya seli.

> Samsung SDI iliyo na betri ya lithiamu-ion: leo grafiti, hivi karibuni silicon, hivi karibuni seli za chuma za lithiamu na anuwai ya kilomita 360-420 kwenye BMW i3

Kumbuka kutoka kwa wahariri wa www.elektrowoz.pl: Tunapozungumza kuhusu silicon na grafiti katika seli za lithiamu-ioni, tunazungumza kuhusu anodi. Kwa upande mwingine, tunapotaja NMC, NCA au LFP, wakati mwingine kwa kutumia maneno "kemia ya seli", tunamaanisha cathodes. Kiini ni anode, cathode, electrolyte na vipengele vingine. Kila mmoja wao huathiri vigezo.

Kumbuka 2 ya toleo la www.elektrowoz.pl: Mchakato wa uvimbe wa anodi za silicon haufai kuchanganyikiwa na uvimbe wa seli kwenye mifuko. Mwisho huvimba kwa sababu ya gesi iliyotolewa ndani, ambayo haina uwezo wa kutoroka kutoka ndani.

Picha ya ufunguzi: kupiga kitu 😉 (c) LeydenJar. Kwa kuzingatia muktadha, labda tunarejelea anode ya silicon. Hata hivyo, ikiwa tunazingatia upole wa nyenzo (inapiga, inaweza kukatwa na scalpel), basi tunashughulika na baadhi ya silicones, polima za silicon. Ambayo inavutia yenyewe.

Hii inaweza kukuvutia: