Tuần mới và pin mới: LeydenJar có cực dương silicon và 170 phần trăm pin. là quà tặng
nội dung
Công ty LeydenJar của Hà Lan (chai Leyden của Ba Lan) đã tự hào về việc tạo ra một cực dương silicon sẵn sàng sản xuất cho các tế bào lithium-ion. Điều này cho phép tăng dung lượng tế bào lên 70 phần trăm so với các dung dịch tiêu chuẩn có cực dương bằng than chì.
Silicon thay vì than chì trong cực dương là một lợi thế tốt nhưng là một yếu tố khó khăn.
Mục lục
- Silicon thay vì than chì trong cực dương là một lợi thế tốt nhưng là một yếu tố khó khăn.
- LeydenJar: Và chúng tôi đã ổn định silicon, ha!
- Vấn đề sức chịu đựng vẫn còn
Silic và cacbon thuộc cùng một nhóm nguyên tố: nguyên tố cacbon. Carbon ở dạng than chì được sử dụng trong cực dương của các tế bào lithium-ion, nhưng từ lâu người ta đã tìm cách thay thế nó bằng một nguyên tố rẻ hơn và hứa hẹn hơn - silicon. Các nguyên tử silicon tạo thành một cấu trúc lỏng lẻo và xốp hơn. Và cấu trúc càng xốp, tỷ lệ bề mặt trên thể tích càng lớn, thì càng có nhiều vị trí cố định các ion lithium.
Nhiều không gian hơn cho các ion liti có nghĩa là dung lượng cực dương nhiều hơn. Đó là, một dung lượng pin lớn hơn, sử dụng một cực dương như vậy.
Tính toán lý thuyết cho thấy rằng một cực dương silicon có thể lưu trữ nhiều ion liti hơn mười lần (10 lần!) so với một cực dương graphit... Tuy nhiên, điều này phải trả giá đắt: trong khi các cực dương graphit nở ra một chút trong quá trình sạc, một cực dương silicon đã tích điện có thể phồng lên đến ba lần (300 phần trăm)!
Hiệu quả? Vật liệu bị vỡ vụn, liên kết nhanh chóng mất năng lực. Nói tóm lại: nó có thể bị vứt bỏ.
LeydenJar: Và chúng tôi đã ổn định silicon, ha!
Trong hơn mười năm qua, có thể bổ sung một phần than chì bằng silicon để thu hồi ít nhất một vài phần trăm điện năng bổ sung. Các hệ thống như vậy đã được ổn định bởi các cấu trúc nano khác nhau để ảnh hưởng của sự phát triển của mạng silicon không làm hỏng tế bào. LeydenJar tuyên bố đã phát triển một phương pháp sử dụng cực dương làm hoàn toàn bằng silicon.
Công ty đã thử nghiệm cực dương silicon trong các bộ dụng cụ bán sẵn trên thị trường, ví dụ với cực âm NMC 622. năng lượng riêng 1,35 kWh / ltrong khi 2170 tế bào được sử dụng trong Tesla Model 3 / Y cung cấp khoảng 0,71 kWh / L. LeydenJar cho biết mật độ năng lượng cao hơn 70%, có nghĩa là pin có kích thước nhất định có thể lưu trữ năng lượng nhiều hơn 70%.
Chúng tôi dịch điều này thành Tầm xa của Tesla Model 3: thay vì 450 km thực tế, phạm vi bay có thể đạt 765 km trong một lần sạc.... Không tăng pin.
Vấn đề sức chịu đựng vẫn còn
Thật không may, các tế bào dựa trên silicon LeydenJar không lý tưởng. Họ đã có thể sống sót hơn 100 chu kỳ làm việc в sạc / xả với công suất 0,5C... Tiêu chuẩn công nghiệp là ít nhất 500 chu kỳ và ở 0,5 ° C, thậm chí các tế bào lithium-ion không quá phức tạp cũng phải chịu được 800 chu kỳ trở lên. Do đó, công ty đang nỗ lực để tăng tuổi thọ của các tế bào.
> Samsung SDI với pin lithium-ion: ngày nay là graphite, sớm là silicon, sắp tới là tế bào kim loại lithium và phạm vi hoạt động 360-420 km trong BMW i3
Lưu ý từ các biên tập viên của www.elektrowoz.pl: Khi chúng ta nói về silicon và graphite trong các tế bào lithium-ion, chúng ta đang nói về cực dương. Mặt khác, khi chúng tôi đề cập đến NMC, NCA hoặc LFP, đôi khi sử dụng cụm từ "hóa học tế bào", chúng tôi muốn nói đến cực âm. Tế bào là cực dương, cực âm, chất điện phân và một số phần tử khác. Mỗi người trong số họ ảnh hưởng đến các tham số.
Lưu ý 2 từ ấn bản www.elektrowoz.pl: Không nên nhầm lẫn quá trình trương nở của cực dương silicon với quá trình trương nở của các tế bào trong túi. Sau này phồng lên do khí thoát ra bên trong không có khả năng thoát ra từ bên trong.
Bức ảnh mở đầu: đấm một cái gì đó 😉 (c) LeydenJar. Với bối cảnh, chúng tôi có thể đang đề cập đến cực dương silicon. Tuy nhiên, nếu chúng ta chú ý đến độ mềm của vật liệu (nó uốn cong, nó có thể bị cắt bằng dao mổ), thì chúng ta đang xử lý một số silicon, polyme dựa trên silicon. Bản thân nó đang hấp dẫn.
Điều này có thể khiến bạn quan tâm:
