استنفورد: وزن پانتوگراف های لیتیوم یونی را 80 درصد کاهش داده ایم. چگالی انرژی 16-26 درصد افزایش می یابد.
دانشمندان دانشگاه استنفورد و مرکز شتاب دهنده خطی استانفورد (SLAC) تصمیم گرفتند سلول های لیتیوم یون را کوچک کنند تا وزن آنها کاهش یابد و در نتیجه چگالی انرژی ذخیره شده افزایش یابد. برای انجام این کار، آنها لایه های باربر را دوباره به سمت بیرون کار کردند: به جای ورقه های پهن مس یا آلومینیوم، از نوارهای باریک فلزی استفاده کردند که با یک لایه پلیمر تکمیل شده بود.
چگالی انرژی بالاتر در Li-ion بدون هزینه های سرمایه گذاری بالا
هر سلول Li-ion یک رول متشکل از یک لایه شارژ-تخلیه/دشارژ، یک الکترود، یک الکترولیت، یک الکترود و یک کلکتور جریان است. قسمت های بیرونی فویل فلزی ساخته شده از مس یا آلومینیوم است. آنها اجازه می دهند الکترون ها از سلول خارج شده و به آن بازگردند.
دانشمندان از استانفورد و SLAC تصمیم گرفتند بر روی کلکتورها تمرکز کنند، زیرا وزن آنها اغلب چند ده درصد وزن کل پیوند است. به جای ورقه های مس، از فیلم های پلیمری با نوارهای مسی باریک استفاده کردند. مشخص شد که می توان وزن کلکتورها را تا 80 درصد کاهش داد:
سلول لیتیوم یون استوانه ای کلاسیک یک رول بلند است که از چندین لایه تشکیل شده است. دانشمندان استنفورد و SLAC لایه‌هایی را که بارها را جمع‌آوری می‌کنند و هدایت می‌کنند، کاهش داده‌اند - کلکتورهای فعلی. آنها به جای ورقه های مس، از ورق های مسی پلیمری غنی شده با مواد شیمیایی غیر قابل اشتعال استفاده کردند (ج) یوشنگ یه / دانشگاه استنفورد
این همه چیز نیست: ترکیبات شیمیایی را می توان به پلیمر اضافه کرد که از اشتعال جلوگیری می کند و سپس اشتعال پذیری کمتر عناصر با وزن کمتر همراه است:
قابلیت اشتعال فویل مس مورد استفاده در یک سلول لیتیوم یونی کلاسیک و یک کلکتور توسعه یافته توسط محققان آمریکایی (ج) Yusheng E / دانشگاه استنفورد
محققان می گویند جمع کننده های بازیافتی می توانند چگالی انرژی گرانشی سلول ها را 16-26 درصد افزایش دهند (= 16-26 درصد انرژی بیشتر برای همان واحد جرم). معنیش اینه که باتری با همان اندازه و چگالی انرژی می تواند 20 درصد سبک تر از جریان فعلی باشد.
در گذشته تلاش هایی برای بهینه سازی مخزن انجام شده است، اما تغییر آنها منجر به عوارض جانبی غیرمنتظره ای شده است. سلول ها ناپایدار شدند یا به الکترولیت [گران قیمت] بیشتری نیاز بود. به نظر نمی رسد گونه ای که توسط دانشمندان در استنفورد ایجاد شده است چنین مشکلاتی را ایجاد کند.
این پیشرفت ها در تحقیقات اولیه هستند، بنابراین انتظار نداشته باشید قبل از سال 2023 وارد بازار شوند. با این حال، آنها امیدوار کننده به نظر می رسند.
باید اضافه کرد که تسلا ایده جالبی هم برای جمع آوری شارژ لایه های فلزی دارد. به جای استفاده از نوارهای مسی نازک در تمام طول رول و بیرون آوردن آنها فقط در یک مکان (در وسط)، بلافاصله آنها را با استفاده از لبه برش خورده بیرون می آورد. این باعث می شود که بارها در فاصله بسیار کمتری حرکت کنند (مقاومت!)، و مس انتقال حرارت اضافی را به بیرون ارائه می دهد:
> آیا سلول های 4680 باتری های جدید تسلا از بالا و پایین خنک می شوند؟ فقط از پایین؟
این ممکن است برای شما جالب باشد:
