שבוע חדש וסוללה חדשה: ל-LeydenJar יש אנודות סיליקון ו-170 אחוז סוללות. נוכח
תוכן
החברה ההולנדית LeydenJar (בקבוק ליידן פולני) התגאתה ביצירת אנודת סיליקון מוכנה לייצור לתאי ליתיום-יון. זה מאפשר להגדיל את קיבולת התא ב-70 אחוז בהשוואה לפתרונות סטנדרטיים עם אנודות גרפיט.
סיליקון במקום גרפיט באנודות הוא יתרון נחמד אך גורם קשה.
תוכן העניינים
- סיליקון במקום גרפיט באנודות הוא יתרון נחמד אך גורם קשה.
- ליידן ג'אר: וייצבנו את הסיליקון, הא!
- בעיית הסיבולת נותרה בעינה
סיליקון ופחמן שייכים לאותה קבוצת יסודות: יסודות פחמניים. פחמן בצורת גרפיט משמש באנודות של תאי ליתיום-יון, אבל כבר זמן רב חיפשו דרך להחליף אותו באלמנט זול ומבטיח יותר - סיליקון. אטומי סיליקון יוצרים מבנה רופף ונקבובי יותר. וככל שהמבנה נקבובי יותר, כך היחס בין פני השטח לנפח גדול יותר, כך ניתן לקבע יותר מקומות בהם יוני ליתיום.
יותר מקום ליוני ליתיום פירושו יותר קיבולת האנודה. כלומר, קיבולת סוללה גדולה יותר, המשתמשת באנודה כזו.
חישובים תיאורטיים מראים זאת אנודת סיליקון יכולה לאחסן פי עשרה (פי 10!) יותר יוני ליתיום מאנודת גרפיט... עם זאת, זה כרוך במחיר: בעוד אנודות גרפיט מתרחבות מעט במהלך הטעינה, אנודת סיליקון טעונה יכולה להתנפח עד פי שלוש (300 אחוז)!
האפקט? החומר מתפורר, הקישור מאבד במהירות את יכולתו. בקיצור: אפשר לזרוק.
ליידן ג'אר: וייצבנו את הסיליקון, הא!
במהלך עשר השנים האחרונות, או משהו כזה, אפשר היה להשלים חלקית את הגרפיט בסיליקון כדי לשחזר לפחות כמה אחוזים מהכוח הנוסף. מערכות כאלה יוצבו על ידי ננו מבנים שונים כך שהשפעת הצמיחה של רשתות סיליקון לא פגעה בתאים. ליידן ג'אר טוענת שפיתחה שיטה לשימוש באנודות העשויות כולה מסיליקון.
החברה בדקה אנודות סיליקון בערכות זמינות מסחרית, למשל עם קתודות NMC 622. אנרגיה ספציפית 1,35 קוט"ש/ליטרבעוד ש-2170 התאים המשמשים ב-Tesla Model 3/Y מציעים כ-0,71 קוט"ש/ליטר. LeydenJar אומר שצפיפות האנרגיה גבוהה ב-70 אחוז, מה שאומר שסוללה בגודל מסוים יכולה לאחסן 70 אחוז יותר אנרגיה.
אנו מתרגמים זאת לטסלה דגם 3 לטווח ארוך: במקום 450 הקילומטרים בפועל, טווח הטיסה יכול להגיע ל-765 קילומטרים בטעינה בודדת.... אין הגדלת סוללה.
בעיית הסיבולת נותרה בעינה
למרבה הצער, תאים מבוססי סיליקון LeydenJar אינם אידיאליים. הם הצליחו לשרוד יותר מ-100 מחזורי עבודה в טעינה / פריקה בקיבולת 0,5C... התקן בתעשייה הוא לפחות 500 מחזורים, וב-0,5 מעלות צלזיוס, אפילו תאי ליתיום-יון לא מורכבים צריכים לעמוד ב-800 מחזורים או יותר. לכן, החברה פועלת להארכת חיי התאים.
> Samsung SDI עם סוללת ליתיום-יון: היום גרפיט, בקרוב סיליקון, בקרוב תאי מתכת ליתיום וטווח של 360-420 ק"מ ב-BMW i3
הערה של העורכים של www.elektrowoz.pl: כשאנחנו מדברים על סיליקון וגרפיט בתאי ליתיום-יון, אנחנו מדברים על אנודות. מצד שני, כאשר אנו מזכירים את NMC, NCA או LFP, לעיתים באמצעות הביטוי "כימיה של תאים", אנו מתכוונים לקתודות. התא הוא אנודה, קתודה, אלקטרוליט ועוד כמה אלמנטים. כל אחד מהם משפיע על הפרמטרים.
הערה 2 מתוך מהדורת www.elektrowoz.pl: אין לבלבל את תהליך ההתפחה של אנודות סיליקון עם התנפחות התאים בשקיות. האחרונים מתנפחים בגלל הגז המשתחרר בפנים, שאין לו יכולת לברוח מבפנים.
תמונת פתיחה: אגרוף במשהו 😉 (ג) ליידן ג'אר. בהתחשב בהקשר, אנחנו כנראה מתכוונים לאנודת הסיליקון. עם זאת, אם נשים לב לרכות החומר (הוא מתכופף, ניתן לחתוך אותו באזמל), אז עסקינן בכמה סיליקונים, פולימרים על בסיס סיליקון. וזה מסקרן בפני עצמו.
זה עשוי לעניין אותך:
