새로운 주와 새로운 배터리: LeydenJar에는 실리콘 양극과 170% 배터리가 있습니다. 현재의
네덜란드 회사인 LeydenJar(폴란드의 Leyden 병)는 리튬 이온 전지용 생산 준비가 완료된 실리콘 양극을 만들었다고 자랑했습니다. 덕분에 흑연 양극을 사용하는 표준 솔루션에 비해 셀 용량을 최대 70%까지 늘릴 수 있습니다.
양극에서 흑연 대신 실리콘은 좋은 장점이 있지만 어려운 요소입니다.
차례
- 양극에서 흑연 대신 실리콘은 좋은 장점이 있지만 어려운 요소입니다.
- LeydenJar: 그리고 우리는 실리콘을 안정화시켰습니다. 하!
- 내구성 문제는 남아있다
규소와 탄소는 동일한 원소 그룹인 탄소질 원소에 속합니다. 흑연 형태의 탄소는 리튬 이온 전지의 양극에 사용되지만 이를 더 저렴하고 유망한 원소인 실리콘으로 대체하는 방법이 오랫동안 모색되어 왔습니다. 실리콘 원자는 더 느슨하고 다공성인 구조를 형성합니다. 그리고 구조의 다공성이 높을수록 표면적 대 부피의 비율이 커질수록 리튬 이온을 고정할 수 있는 곳이 많아집니다.
리튬 이온을 위한 더 많은 공간은 더 많은 양극 용량을 의미합니다. 즉, 이러한 양극을 사용하면 배터리 용량이 더 커진다.
이론적 계산에 따르면 실리콘 양극은 흑연 양극보다 10배(XNUMX배!) 더 많은 리튬 이온을 저장할 수 있습니다.. 그러나 여기에는 비용이 따릅니다. 흑연 양극은 충전 중에 약간 팽창하는 반면, 충전된 실리콘 양극은 최대 300배(XNUMX%)까지 팽창할 수 있습니다!
효과? 재료가 부서지고 링크의 용량이 빠르게 감소합니다. 한마디로 버릴 수 있다는 것입니다.
LeydenJar: 그리고 우리는 실리콘을 안정화시켰습니다. 하!
지난 XNUMX여 년 동안 흑연을 실리콘으로 부분적으로 보강하여 추가 전력의 최소 몇 퍼센트를 회수하는 것이 가능해졌습니다. 이러한 시스템은 실리콘 그리드 성장의 효과가 세포를 손상시키지 않도록 다양한 나노구조로 안정화되었습니다. LeydenJar는 전체가 실리콘으로 만들어진 양극을 사용하는 방법을 개발했다고 밝혔습니다.
이 회사는 예를 들어 NMC 622 음극을 사용하여 상용 키트에서 실리콘 양극을 테스트했습니다. 비에너지 1,35kWh/lTesla Model 2170/Y에 사용된 3 셀은 약 0,71kWh/L를 제공합니다. LeydenJar는 에너지 밀도가 70% 더 높다고 말합니다. 이는 특정 크기의 배터리가 70% 더 많은 에너지를 저장할 수 있음을 의미합니다.
이를 Tesla Model 3 Long Range로 해석하면 실제 450km가 아닌 한 번의 충전으로 비행 범위가 765km에 도달할 수 있습니다.. 배터리 업그레이드가 없습니다.
내구성 문제는 남아있다
불행하게도 실리콘 양극 기반 LeydenJars는 완벽하지 않습니다. 그들은 살아남을 수 있었다 100개 이상의 작업 주기 в 충전/방전 전력 0,5C. 업계 표준은 최소 500사이클이며, 0,5°C에서는 그다지 복잡하지 않은 리튬 이온 셀도 800사이클 이상을 견뎌야 합니다. 따라서 회사는 세포의 수명을 늘리기 위해 노력하고 있습니다.
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편집자 주 www.elektrowoz.pl: 리튬 이온 전지의 실리콘과 흑연에 관해 이야기할 때 우리는 양극에 대해 이야기합니다. 반면에 NMC, NCA 또는 LFP를 언급할 때 때때로 "셀 화학"이라는 문구를 사용하면 음극을 의미합니다. 셀은 양극, 음극, 전해질 및 기타 요소입니다. 각각은 매개변수에 영향을 미칩니다.
편집 참고 2 www.elektrowoz.pl: 실리콘 양극의 팽창 과정을 백 내 세포의 팽창과 혼동해서는 안 됩니다. 후자는 내부에서 방출되는 가스로 인해 부풀어 오르며 내부에서 빠져 나갈 수 없습니다.
소개 사진: 주먹질하기 😉 (c) LeydenJar. 문맥상, 우리는 아마도 실리콘 양극을 언급하고 있을 것입니다. 그러나 재료의 부드러움에주의를 기울이면 (구부러지고 메스로자를 수 있음) 일부 실리콘, 실리콘 기반 폴리머를 다루고 있습니다. 그 자체가 흥미롭습니다.
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