Nova semana e batería nova: LeydenJar ten ánodos de silicio e baterías ao 170 por cento. está presente
Contido
A empresa holandesa LeydenJar (botella polaca de Leyden) presumía de crear un ánodo de silicio listo para a produción para células de iones de litio. Isto permite aumentar a capacidade das células nun 70 por cento en comparación coas solucións estándar con ánodos de grafito.
O silicio en lugar do grafito nos ánodos é unha boa vantaxe pero un factor difícil.
Índice analítico
- O silicio en lugar do grafito nos ánodos é unha boa vantaxe pero un factor difícil.
- LeydenJar: E estabilizamos o silicio, ja!
- O problema de resistencia permanece
O silicio e o carbono pertencen ao mesmo grupo de elementos: os elementos carbonosos. O carbono en forma de grafito úsase nos ánodos das células de ión-litio, pero hai tempo que se buscou un xeito de substituílo por un elemento máis barato e prometedor: o silicio. Os átomos de silicio forman unha estrutura máis solta e porosa. E canto máis porosa é a estrutura, maior é a relación superficie-volume, máis lugares onde se poden fixar ións de litio.
Máis espazo para ións de litio significa máis capacidade do ánodo. É dicir, unha batería de maior capacidade, que utiliza tal ánodo.
Os cálculos teóricos demostran que un ánodo de silicio pode almacenar dez veces (10 veces!) máis ións de litio que un ánodo de grafito... Non obstante, isto ten un custo: mentres os ánodos de grafito se expanden lixeiramente durante a carga, un ánodo de silicio cargado pode incharse ata tres veces (300 por cento).
O efecto? O material desmorona, o enlace perde rapidamente a súa capacidade. En resumo: pódese tirar.
LeydenJar: E estabilizamos o silicio, ja!
Durante os últimos dez anos, fíxose posible complementar parcialmente o grafito con silicio para recuperar polo menos un pouco por cento da potencia adicional. Estes sistemas foron estabilizados por varias nanoestruturas para que o efecto do crecemento das redes de silicio non danara as células. LeydenJar afirma que desenvolveu un método para usar ánodos feitos integramente de silicio.
A compañía probou ánodos de silicio en kits dispoñibles comercialmente, por exemplo con cátodos NMC 622. enerxía específica 1,35 kWh/lmentres que as 2170 células utilizadas no Tesla Model 3/Y ofrecen uns 0,71 kWh/L. LeydenJar di que a densidade de enerxía é un 70 por cento maior, o que significa que unha batería de certo tamaño pode almacenar un 70 por cento máis de enerxía.
Traducimos isto ao Tesla Model 3 Long Range: en lugar dos 450 quilómetros reais, o alcance de voo podería alcanzar os 765 quilómetros cunha soa carga.... Sen aumento da batería.
O problema de resistencia permanece
Desafortunadamente, as células baseadas en silicio LeydenJar non son ideais. Foron capaces de sobrevivir máis de 100 ciclos de traballo в carga/descarga cunha capacidade de 0,5C... O estándar da industria é de polo menos 500 ciclos e, a 0,5 ° C, incluso as células de ión-litio non moi complexas teñen que soportar 800 ou máis ciclos. Por iso, a empresa traballa para aumentar a vida útil das células.
> Samsung SDI con batería de iones de litio: hoxe grafito, pronto silicio, pronto celdas de metal de litio e unha autonomía de 360-420 km no BMW i3
Nota do editor www.elektrowoz.pl: Cando falamos de silicio e grafito en células de ión-litio, estamos a falar de ánodos. Por outra banda, cando mencionamos a NMC, NCA ou LFP, empregando ás veces a frase "química celular", referímonos a cátodos. A cela é un ánodo, un cátodo, un electrólito e algúns outros elementos. Cada un deles afecta aos parámetros.
Nota 2 da edición www.elektrowoz.pl: o proceso de inchazo dos ánodos de silicio non debe confundirse co inchazo das células en bolsas. Estes últimos inchan debido ao gas desprendido no seu interior, que non ten capacidade para escapar do interior.
Foto de apertura: golpear algo 😉 (c) LeydenJar. Tendo en conta o contexto, probablemente esteamos a referirnos ao ánodo de silicio. Non obstante, se prestamos atención á suavidade do material (dobra, pódese cortar cun bisturí), entón estamos ante algunhas siliconas, polímeros a base de silicio. O que é intrigante en si mesmo.
Isto pode interesarche:
