هفته جدید و باتری جدید: LeydenJar دارای آند سیلیکونی و 170 درصد باتری است. حاضر است

شرکت هلندی LeydenJar (بطری لیدن لهستانی) به ایجاد آند سیلیکونی آماده برای تولید سلول‌های لیتیوم یون افتخار کرد. این اجازه می دهد تا ظرفیت سلول در مقایسه با محلول های استاندارد با آندهای گرافیتی 70 درصد افزایش یابد.

سیلیکون به جای گرافیت در آندها یک مزیت خوب اما یک عامل دشوار است.

فهرست مندرجات

• سیلیکون به جای گرافیت در آندها یک مزیت خوب اما یک عامل دشوار است.
  • لیدنجار: و ما سیلیکون را تثبیت کردیم، ها!
  • مشکل استقامت پابرجاست

سیلیکون و کربن متعلق به یک گروه از عناصر هستند: عناصر کربنی. کربن به شکل گرافیت در آند سلول‌های لیتیوم یونی استفاده می‌شود، اما مدت‌هاست که به دنبال راهی برای جایگزینی آن با عنصر ارزان‌تر و امیدوارکننده‌تر - سیلیکون است. اتم های سیلیکون ساختار شل و متخلخل تری را تشکیل می دهند. و هرچه ساختار متخلخل‌تر باشد، نسبت سطح به حجم بیشتر باشد، مکان‌های بیشتری می‌تواند یون‌های لیتیوم را ثابت کند.

فضای بیشتر برای یون های لیتیوم به معنای ظرفیت آند بیشتر است. یعنی ظرفیت باتری بزرگتر که از چنین آندی استفاده می کند.

محاسبات نظری نشان می دهد که یک آند سیلیکون می تواند ده برابر (10 برابر!) بیشتر یون لیتیوم نسبت به آند گرافیت ذخیره کند.... با این حال، این هزینه دارد: در حالی که آندهای گرافیت در طول شارژ کمی منبسط می شوند، آند سیلیکونی شارژ شده می تواند تا سه برابر (300 درصد) متورم شود!

تاثیر؟ مواد فرو می ریزد، لینک به سرعت ظرفیت خود را از دست می دهد. به طور خلاصه: می توان آن را دور انداخت.

لیدنجار: و ما سیلیکون را تثبیت کردیم، ها!

در طی ده یا چند سال گذشته، تکمیل جزئی گرافیت با سیلیکون برای بازیابی حداقل چند درصد از توان اضافی ممکن شده است. چنین سیستم هایی توسط نانوساختارهای مختلف تثبیت شدند تا اثر رشد شبکه های سیلیکونی به سلول ها آسیب نرساند. LeydenJar ادعا می کند که روشی برای استفاده از آندهای ساخته شده به طور کامل از سیلیکون ایجاد کرده است.

این شرکت آندهای سیلیکون را در کیت های تجاری موجود، به عنوان مثال با کاتدهای NMC 622 آزمایش کرده است. انرژی ویژه 1,35 کیلووات ساعت در لیتردر حالی که 2170 سلول مورد استفاده در تسلا مدل 3 / Y حدود 0,71 کیلووات ساعت در لیتر را ارائه می دهند. LeydenJar می گوید که چگالی انرژی 70 درصد بیشتر است، به این معنی که یک باتری با اندازه مشخص می تواند 70 درصد انرژی بیشتری ذخیره کند.

ما این را به برد بلند تسلا مدل 3 ترجمه می کنیم: به جای 450 کیلومتر واقعی، برد پرواز می تواند با یک بار شارژ به 765 کیلومتر برسد.... بدون افزایش باتری

مشکل استقامت پابرجاست

متأسفانه سلول های مبتنی بر سیلیکون LeydenJar ایده آل نیستند. آنها توانستند زنده بمانند بیش از 100 چرخه کاری в شارژ / تخلیه با ظرفیت 0,5C... استاندارد صنعت حداقل 500 سیکل است و در دمای 0,5 درجه سانتیگراد، حتی سلولهای لیتیوم یونی نه چندان پیچیده باید 800 سیکل یا بیشتر را تحمل کنند. بنابراین، این شرکت در تلاش است تا عمر سلول ها را افزایش دهد.

> سامسونگ SDI با باتری لیتیوم یون: امروز گرافیت، به زودی سیلیکون، به زودی سلول های فلزی لیتیوم و برد 360-420 کیلومتر در BMW i3

نکته از ویراستاران www.elektrowoz.pl: وقتی در مورد سیلیکون و گرافیت در سلول های لیتیوم یون صحبت می کنیم، در مورد آند صحبت می کنیم. از طرف دیگر، وقتی از NMC، NCA یا LFP نام می بریم، گاهی اوقات از عبارت "سلول شیمی" استفاده می کنیم، منظور کاتدها است. سلول یک آند، کاتد، الکترولیت و برخی عناصر دیگر است. هر کدام از آنها بر پارامترها تأثیر می گذارد.

نکته 2 از نسخه www.elektrowoz.pl: فرآیند تورم آندهای سیلیکونی را نباید با تورم سلول های کیسه ها اشتباه گرفت. دومی به دلیل گاز آزاد شده در داخل متورم می شود که توانایی فرار از داخل را ندارد.

عکس افتتاحیه: مشت زدن به چیزی 😉 (ج) لیدن جار. با توجه به زمینه، احتمالاً به آند سیلیکون اشاره می کنیم. با این حال، اگر به نرمی مواد توجه کنیم (خم می شود، می توان آن را با چاقوی جراحی برش داد)، با برخی از سیلیکون ها، پلیمرهای مبتنی بر سیلیکون سروکار داریم. که به خودی خود جذاب است.

این ممکن است برای شما جالب باشد: