Novi tjedan i nova baterija: LeydenJar ima silikonske anode i 170 posto baterije. je prisutan

Nizozemska tvrtka LeydenJar (poljska boca Leyden) pohvalila se stvaranjem silikonske anode spremne za proizvodnju za litij-ionske ćelije. To omogućuje povećanje kapaciteta ćelije za 70 posto u usporedbi sa standardnim otopinama s grafitnim anodama.

Silicij umjesto grafita u anodama je lijepa prednost, ali težak faktor.

pregled sadržaja

• Silicij umjesto grafita u anodama je lijepa prednost, ali težak faktor.
  • LeydenJar: I stabilizirali smo silicij, ha!
  • Problem s izdržljivošću ostaje

Silicij i ugljik pripadaju istoj skupini elemenata: ugljični elementi. Ugljik u obliku grafita koristi se u anodama litij-ionskih ćelija, no već se dugo traži način da se on zamijeni jeftinijim i perspektivnijim elementom - silicijem. Atomi silicija tvore labaviju i porozniju strukturu. I što je struktura poroznija, to je veći omjer površine i volumena, to je više mjesta na kojima se ioni litija mogu fiksirati.

Više prostora za litijeve ione znači veći kapacitet anode. Odnosno, veći kapacitet baterije, koji koristi takvu anodu.

Teorijski proračuni to pokazuju silikonska anoda može pohraniti deset puta (10 puta!) više litijevih iona nego grafitna anoda... Međutim, to ima svoju cijenu: dok se grafitne anode lagano šire tijekom punjenja, napunjena silikonska anoda može nabubriti do tri puta (300 posto)!

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

LeydenJar: I stabilizirali smo silicij, ha!

Tijekom posljednjih desetak godina postalo je moguće djelomično nadopuniti grafit silicijem kako bi se povratio barem nekoliko posto dodatne snage. Takvi su sustavi stabilizirani raznim nanostrukturama tako da učinak rasta silicijevih mreža nije oštetio stanice. LeydenJar tvrdi da je razvio metodu korištenja anoda u potpunosti izrađenih od silicija.

Tvrtka je testirala silikonske anode u komercijalno dostupnim kompletima, na primjer s NMC 622 katodama. specifična energija 1,35 kWh / ldok 2170 ćelija korištenih u Tesla Model 3/Y nudi oko 0,71 kWh/L. LeydenJar kaže da je gustoća energije 70 posto veća, što znači da baterija određene veličine može pohraniti 70 posto više energije.

To 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 s izdržljivošću ostaje

Nažalost, ćelije na bazi silicija LeydenJar nisu idealne. Uspjeli su preživjeti više od 100 radnih ciklusa в punjenje/pražnjenje kapaciteta 0,5C... Industrijski standard je najmanje 500 ciklusa, a pri 0,5 °C čak i ne baš složene litij-ionske ćelije moraju izdržati 800 ili više ciklusa. Stoga tvrtka radi na produljenju života stanica.

> Samsung SDI s litij-ionskom baterijom: danas grafit, uskoro silicij, uskoro litij metalne ćelije i domet od 360-420 km u BMW-u i3

Napomena urednika www.elektrowoz.pl: Kada govorimo o siliciju i grafitu u litij-ionskim ćelijama, govorimo o anodama. S druge strane, kada spominjemo NMC, NCA ili LFP, ponekad koristeći izraz "kemija stanica", mislimo na katode. Ćelija je anoda, katoda, elektrolit i neki drugi elementi. Svaki od njih utječe na parametre.

Napomena 2 izdanja www.elektrowoz.pl: Proces bubrenja silicijevih anoda ne smije se miješati s bubrenjem stanica u vrećicama. Potonji bubre zbog plina koji se oslobađa iznutra, a koji nema mogućnost pobjeći iznutra.

Uvodna fotografija: udaranje nečega 😉 (c) LeydenJar. S obzirom na kontekst, vjerojatno mislimo na silicijsku anodu. No, ako pazimo na mekoću materijala (savija se, može se rezati skalpelom), onda imamo posla s nekim silikonima, polimerima na bazi silicija. Što je samo po sebi intrigantno.

Ovo bi vas moglo zanimati: