Ny uke og nytt batteri: LeydenJar har silisiumanoder og 170 prosent batterier. er tilstede

Det nederlandske selskapet LeydenJar (polsk Leyden-flaske) skrøt av å lage en produksjonsklar silisiumanode for litiumionceller. Dette gjør at cellekapasiteten kan økes med 70 prosent sammenlignet med standardløsninger med grafittanoder.

Silisium i stedet for grafitt i anoder er en fin fordel, men en vanskelig faktor.

innholdsfortegnelsen

• Silisium i stedet for grafitt i anoder er en fin fordel, men en vanskelig faktor.
  • LeydenJar: Og vi stabiliserte silisiumet, ha!
  • Utholdenhetsproblemet gjenstår

Silisium og karbon tilhører samme gruppe grunnstoffer: karbonholdige grunnstoffer. Karbon i form av grafitt brukes i anodene til litiumionceller, men det har lenge vært søkt en måte å erstatte det med et billigere og mer lovende element - silisium. Silisiumatomer danner en mer løs og porøs struktur. Og jo mer porøs strukturen er, jo større er forholdet mellom overflate og volum, jo ​​flere steder kan litiumioner fikseres.

Mer plass til litiumioner betyr mer anodekapasitet. Det vil si en større batterikapasitet, som bruker en slik anode.

Teoretiske beregninger viser det en silisiumanode kan lagre ti ganger (10 ganger!) flere litiumioner enn en grafittanode... Dette har imidlertid en kostnad: mens grafittanoder utvider seg litt under lading, kan en ladet silisiumanode svelle opptil tre ganger (300 prosent)!

Effekten? Materialet smuldrer, koblingen mister raskt sin kapasitet. Kort sagt: den kan kastes.

LeydenJar: Og vi stabiliserte silisiumet, ha!

I løpet av de siste ti årene har det blitt mulig å delvis supplere grafitten med silisium for å gjenvinne minst noen få prosent av tilleggskraften. Slike systemer ble stabilisert av ulike nanostrukturer slik at effekten av veksten av silisiumnettverk ikke skadet cellene. LeydenJar hevder å ha utviklet en metode for å bruke anoder laget utelukkende av silisium.

Selskapet har testet silisiumanoder i kommersielt tilgjengelige sett, for eksempel med NMC 622 katoder. spesifikk energi 1,35 kWh/lmens de 2170 cellene som brukes i Tesla Model 3/Y tilbyr rundt 0,71 kWh/L. LeydenJar sier at energitettheten er 70 prosent høyere, noe som betyr at et batteri av en viss størrelse kan lagre 70 prosent mer energi.

Vi oversetter dette til Tesla Model 3 Long Range: i stedet for de faktiske 450 kilometerne, kan flyrekkevidden nå 765 kilometer på en enkelt lading.... Ingen batteriøkning.

Utholdenhetsproblemet gjenstår

Dessverre er ikke LeydenJar silisiumbaserte celler ideelle. De klarte å overleve mer enn 100 arbeidssykluser в lading / utlading med en kapasitet på 0,5C... Bransjestandarden er minst 500 sykluser, og ved 0,5 ° C må selv ikke veldig komplekse litiumionceller tåle 800 eller flere sykluser. Derfor jobber selskapet med å øke levetiden til cellene.

> Samsung SDI med litiumionbatteri: i dag grafitt, snart silisium, snart litiummetallceller og en rekkevidde på 360-420 km i BMW i3

Merknad fra redaksjonen til www.elektrowoz.pl: Når vi snakker om silisium og grafitt i litiumionceller, snakker vi om anoder. På den annen side, når vi nevner NMC, NCA eller LFP, noen ganger ved å bruke uttrykket "cellekjemi", mener vi katoder. Cellen er en anode, katode, elektrolytt og noen andre elementer. Hver av dem påvirker parametrene.

Merknad 2 fra www.elektrowoz.pl-utgaven: Svelleprosessen til silisiumanoder må ikke forveksles med svellingen av cellene i poser. Sistnevnte sveller på grunn av gassen som slippes ut inni, som ikke har evnen til å unnslippe fra innsiden.

Åpningsbilde: slå noe 😉 (c) LeydenJar. Gitt konteksten, sikter vi sannsynligvis til silisiumanoden. Men hvis vi tar hensyn til mykheten til materialet (det bøyer seg, det kan kuttes med en skalpell), så har vi å gjøre med noen silikoner, silisiumbaserte polymerer. Noe som er spennende i seg selv.

Dette kan interessere deg: