Ny uge og nyt batteri: LeydenJar har siliciumanoder og 170 procent batterier. er til stede

Det hollandske firma LeydenJar (polsk Leyden-flaske) pralede med at skabe en produktionsklar siliciumanode til lithium-ion-celler. Takket være dette kan cellekapaciteten øges med op til 70 procent sammenlignet med standardløsninger med grafitanoder.

Silicium i stedet for grafit i anoder er en fin fordel, men en svær faktor.

indholdsfortegnelse

• Silicium i stedet for grafit i anoder er en fin fordel, men en svær faktor.
  • LeydenJar: Og vi stabiliserede silicium, ha!
  • Udholdenhedsproblemet er fortsat

Silicium og kulstof tilhører samme gruppe af grundstoffer: kulstofholdige grundstoffer. Kulstof i form af grafit bruges i anoder af lithium-ion-celler, men man har længe søgt en måde at erstatte det med et billigere og mere lovende element - silicium. Siliciumatomer danner en mere løs og porøs struktur. Og jo mere porøs strukturen er, jo større er forholdet mellem overflade og volumen, jo flere steder kan lithiumioner fikseres.

Mere plads til lithium-ioner betyder mere anodekapacitet. Det vil sige en større batterikapacitet, hvor en sådan anode bruges.

Det viser teoretiske beregninger silicium anode kan lagre ti gange (10 gange!) flere lithium ioner end grafit anode. Dette har dog en pris: Mens grafitanoder udvider sig lidt under opladning, kan en ladet siliciumanode svulme op til tre gange (300 procent)!

Effekt? Materialet smuldrer, linket mister hurtigt sin kapacitet. Kort sagt: det kan smides væk.

LeydenJar: Og vi stabiliserede silicium, ha!

I løbet af de sidste ti år er det blevet muligt delvist at forstærke grafit med silicium for at genvinde mindst et par procent af den ekstra kraft. Sådanne systemer er blevet stabiliseret med forskellige nanostrukturer, så effekten af ​​siliciumgittervækst ikke skader cellerne. LeydenJar siger, at det har udviklet en metode til at bruge anoder, der udelukkende er lavet af silicium.

Virksomheden har testet siliciumanoder i kommercielt tilgængelige sæt, for eksempel med NMC 622 katoder. specifik energi 1,35 kWh/lmens de 2170 celler, der bruges i Tesla Model 3/Y, tilbyder omkring 0,71 kWh/L. LeydenJar siger, at energitætheden er 70 procent højere, hvilket betyder, at et batteri af en vis størrelse kan lagre 70 procent mere energi.

Hvis man oversætter dette til Tesla Model 3 Long Range: I stedet for rigtige 450 kilometer kunne flyverækkevidden nå op på 765 kilometer på en enkelt opladning.. Ingen batteriopgradering.

Udholdenhedsproblemet er fortsat

Desværre er siliciumanodebaserede LeydenJars ikke perfekte. De var i stand til at overleve over 100 arbejdscyklusser в lade-/afladningseffekt 0,5C. Industristandarden er mindst 500 cyklusser, og ved 0,5°C skal selv ikke så komplicerede lithium-ion-celler modstå 800 cyklusser eller mere. Derfor arbejder virksomheden på at øge cellernes levetid.

> Samsung SDI med lithium-ion-batteri: i dag grafit, snart silicium, snart lithium-metalceller og en rækkevidde på 360-420 km i BMW i3

Redaktørens note www.elektrowoz.pl: når vi taler om silicium og grafit i lithium-ion-celler, taler vi om anoder. På den anden side, når vi nævner NMC, NCA eller LFP, nogle gange ved at bruge udtrykket "cellekemi", refererer vi til katoder. Cellen er en anode, katode, elektrolyt og nogle andre elementer. Hver af dem påvirker parametrene.

Redaktionel note 2 www.elektrowoz.pl: Processen med kvældning af siliciumanoder må ikke forveksles med hævelse af celler i poser. Sidstnævnte svulmer op på grund af den gas, der frigives indeni, som ikke er i stand til at slippe ud indefra.

Introbillede: at slå noget 😉 (c) LeydenJar. I betragtning af sammenhængen, refererer vi sandsynligvis til siliciumanoden. Men hvis du er opmærksom på materialets blødhed (det bøjer, det kan skæres med en skalpel), så har vi at gøre med nogle silikoner, siliciumbaserede polymerer. Hvilket i sig selv er spændende.

Dette kan interessere dig: