סטנפורד: הורדנו את המשקל של פנטוגרפים הליתיום-יון ב-80 אחוז. צפיפות האנרגיה עולה ב-16-26 אחוזים.
מדענים מאוניברסיטת סטנפורד ומרכז המאיץ הליניארי של סטנפורד (SLAC) החליטו לכווץ את תאי הליתיום-יון כדי להפחית את משקלם ובכך להגביר את צפיפות האנרגיה המאוחסנת. לשם כך, הם עיבדו מחדש את שכבות הנשא כלפי חוץ: במקום יריעות רחבות של נחושת או אלומיניום, השתמשו ברצועות מתכת צרות, בתוספת שכבת פולימר.
צפיפות אנרגיה גבוהה יותר ב-Li-ion ללא עלויות השקעה גבוהות
כל תא Li-ion הוא גליל המורכב משכבת מטען-פריקה/פריקה, אלקטרודה, אלקטרוליט, אלקטרודה וקולט זרם בסדר זה. החלקים החיצוניים הם רדיד מתכת עשוי נחושת או אלומיניום. הם מאפשרים לאלקטרונים לצאת מהתא ולחזור אליו.
מדענים מסטנפורד ו-SLAC החליטו להתמקד באספנים, מכיוון שמשקלם הוא לרוב כמה עשרות אחוזים ממשקל החוליה כולה. במקום יריעות נחושת, הם השתמשו בסרטי פולימר עם רצועות נחושת צרות. התברר שאפשר להפחית את משקל הקולטים עד 80 אחוז:
תא הליתיום-יון הגלילי הקלאסי הוא גליל ארוך המורכב ממספר שכבות. מדענים מסטנפורד ו-SLAC צמצמו את השכבות שאוספות מטענים ומובילות אותם - קולטי זרם. במקום יריעות נחושת, הם השתמשו ביריעות פולימר-נחושת המועשרות בכימיקלים לא דליקים (ג) Yusheng Ye / Stanford University
זה לא הכל: ניתן להוסיף לפולימר תרכובות כימיות המונעות התלקחות, ואז הדליקה הנמוכה יותר של היסודות מלווה במשקל נמוך יותר:
דליקות של רדיד נחושת בשימוש בתא ליתיום-יון קלאסי ובאספן שפותח על ידי חוקרים אמריקאים (c) Yusheng E / Stanford University
החוקרים אומרים כי אספנים ממוחזרים יכולים להגדיל את צפיפות האנרגיה הגרבימטרית של התאים ב-16-26 אחוז (= 16-26 אחוז יותר אנרגיה לאותה יחידת מסה). זה אומר ש סוללה באותו גודל וצפיפות אנרגיה יכולה להיות קלה ב-20 אחוז מהזרם.
נעשו בעבר ניסיונות לייעל את המאגר, אך שינוים הוביל לתופעות לוואי בלתי צפויות. התאים הפכו לא יציבים או שנדרש אלקטרוליט [יקר] יותר. נראה שהגרסה שפותחה על ידי מדענים בסטנפורד אינה מהווה בעיות כאלה.
השיפורים הללו הם במחקר מוקדם, אז אל תצפה שהם יגיעו לשוק לפני 2023. עם זאת, הם נראים מבטיחים.
יש להוסיף שגם לטסלה יש רעיון מעניין לאסוף את המטען של שכבות מתכת. במקום להשתמש ברצועות נחושת דקות לכל אורך הגליל ולהוציא אותן רק במקום אחד (באמצע), היא מוציאה אותן מיד באמצעות קצה החתך החופף. זה גורם למטענים לנוע למרחק קטן בהרבה (התנגדות!), ונחושת מספקת העברת חום נוספת החוצה:
> האם 4680 התאים בסוללות החדשות של טסלה יתקררו מלמעלה ומלמטה? רק מלמטה?
זה עשוי לעניין אותך:
