Nova setmana i bateria nova: LeydenJar té ànodes de silici i bateries al 170%. està present
Contingut
L'empresa holandesa LeydenJar (ampolla polonesa de Leyden) es va presumir de crear un ànode de silici preparat per a la producció per a cèl·lules d'ions de liti. Això permet augmentar la capacitat de la cèl·lula en un 70 per cent en comparació amb les solucions estàndard amb ànodes de grafit.
El silici en lloc del grafit als ànodes és un bon avantatge però un factor difícil.
Taula de continguts
- El silici en lloc del grafit als ànodes és un bon avantatge però un factor difícil.
- LeydenJar: I vam estabilitzar el silici, ha!
- El problema de resistència continua
El silici i el carboni pertanyen al mateix grup d'elements: elements carbonics. El carboni en forma de grafit s'utilitza als ànodes de les cèl·lules d'ions de liti, però fa temps que s'ha buscat una manera de substituir-lo per un element més barat i prometedor: el silici. Els àtoms de silici formen una estructura més solta i porosa. I com més porosa sigui l'estructura, més gran és la relació superfície-volum, més llocs on es poden fixar ions de liti.
Més espai per als ions de liti significa més capacitat d'ànode. És a dir, una capacitat de bateria més gran, que utilitza aquest ànode.
Els càlculs teòrics ho demostren un ànode de silici pot emmagatzemar deu vegades (10 vegades!) més ions de liti que un ànode de grafit... Tanmateix, això té un cost: mentre que els ànodes de grafit s'expandeixen lleugerament durant la càrrega, un ànode de silici carregat es pot inflar fins a tres vegades (el 300 per cent).
L'efecte? El material s'enfonsa, l'enllaç perd ràpidament la seva capacitat. En resum: es pot llençar.
LeydenJar: I vam estabilitzar el silici, ha!
Durant els últims deu anys, s'ha fet possible complementar parcialment el grafit amb silici per recuperar almenys un poc per cent de la potència addicional. Aquests sistemes van ser estabilitzats per diverses nanoestructures de manera que l'efecte del creixement de les xarxes de silici no danyés les cèl·lules. LeydenJar afirma haver desenvolupat un mètode per utilitzar ànodes fets totalment de silici.
L'empresa ha provat ànodes de silici en kits disponibles comercialment, per exemple amb càtodes NMC 622. energia específica 1,35 kWh/lmentre que les 2170 cèl·lules utilitzades al Tesla Model 3 / Y ofereixen uns 0,71 kWh / L. LeydenJar diu que la densitat d'energia és un 70 per cent més alta, el que significa que una bateria d'una mida determinada pot emmagatzemar un 70 per cent més d'energia.
Ho traduïm al Tesla Model 3 Long Range: en comptes dels 450 quilòmetres reals, l'autonomia de vol podria arribar als 765 quilòmetres amb una sola càrrega.... Sense augment de la bateria.
El problema de resistència continua
Malauradament, les cèl·lules basades en silici LeydenJar no són ideals. Van poder sobreviure més de 100 cicles de treball в càrrega / descàrrega amb una capacitat de 0,5C... L'estàndard de la indústria és d'almenys 500 cicles, i a 0,5 ° C, fins i tot les cèl·lules d'ió de liti no molt complexes han de suportar 800 o més cicles. Per tant, l'empresa treballa per augmentar la vida útil de les cèl·lules.
> Samsung SDI amb bateria de ions de liti: avui grafit, aviat silici, aviat cèl·lules de metall de liti i una autonomia de 360-420 km al BMW i3
Nota dels editors de www.elektrowoz.pl: Quan parlem de silici i grafit a les cèl·lules d'ions de liti, estem parlant d'ànodes. D'altra banda, quan esmentem NMC, NCA o LFP, de vegades utilitzant la frase "química cel·lular", ens referim a càtodes. La cèl·lula és un ànode, càtode, electròlit i alguns altres elements. Cadascun d'ells afecta els paràmetres.
Nota 2 de l'edició de www.elektrowoz.pl: El procés d'inflor dels ànodes de silici no s'ha de confondre amb l'inflor de les cèl·lules en bosses. Aquest últim s'infla a causa del gas que s'allibera a l'interior, que no té la capacitat d'escapar per dins.
Foto d'obertura: colpejant alguna cosa 😉 (c) LeydenJar. Donat el context, probablement ens referim a l'ànode de silici. Tanmateix, si ens fixem en la suavitat del material (es doblega, es pot tallar amb un bisturí), es tracta d'algunes silicones, polímers a base de silici. La qual cosa és intrigant en si mateix.
Això et pot interessar:
