Nouvelle semaine et nouvelle batterie : LeydenJar a des anodes en silicium et 170% de batteries. est présent
Teneur
La société néerlandaise LeydenJar (bouteille polonaise de Leyde) s'est vantée d'avoir créé une anode en silicium prête pour la production pour les cellules lithium-ion. Cela permet d'augmenter la capacité de la cellule de 70 % par rapport aux solutions standard avec des anodes en graphite.
Le silicium au lieu du graphite dans les anodes est un bel avantage mais un facteur difficile.
table des matières
- Le silicium au lieu du graphite dans les anodes est un bel avantage mais un facteur difficile.
- LeydenJar : Et nous avons stabilisé le silicium, ha !
- Le problème d'endurance demeure
Le silicium et le carbone appartiennent au même groupe d'éléments : les éléments carbonés. Le carbone sous forme de graphite est utilisé dans les anodes des cellules lithium-ion, mais on a longtemps cherché un moyen de le remplacer par un élément moins cher et plus prometteur - le silicium. Les atomes de silicium forment une structure plus lâche et poreuse. Et plus la structure est poreuse, plus le rapport surface/volume est élevé, plus il y a d'endroits où les ions lithium peuvent être fixés.
Plus d'espace pour les ions lithium signifie plus de capacité d'anode. C'est-à-dire une plus grande capacité de batterie, qui utilise une telle anode.
Les calculs théoriques montrent que une anode en silicium peut stocker dix fois (10 fois !) plus d'ions lithium qu'une anode en graphite... Cependant, cela a un coût : alors que les anodes en graphite se dilatent légèrement pendant la charge, une anode en silicium chargée peut gonfler jusqu'à trois fois (300 %) !
L'effet? La matière s'effrite, le lien perd rapidement de sa capacité. En bref : il peut être jeté.
LeydenJar : Et nous avons stabilisé le silicium, ha !
Depuis une dizaine d'années, il est devenu possible de compléter partiellement le graphite par du silicium pour récupérer au moins quelques pour cent de la puissance supplémentaire. De tels systèmes ont été stabilisés par diverses nanostructures afin que l'effet de la croissance des réseaux de silicium n'endommage pas les cellules. LeydenJar prétend avoir développé une méthode d'utilisation d'anodes entièrement en silicium.
La société a testé des anodes en silicium dans des kits disponibles dans le commerce, par exemple avec des cathodes NMC 622. énergie spécifique 1,35 kWh/ltandis que les 2170 3 cellules utilisées dans le Tesla Model 0,71/Y offrent environ 70 kWh/L. Selon LeydenJar, la densité énergétique est 70 % plus élevée, ce qui signifie qu'une batterie d'une certaine taille peut stocker XNUMX % d'énergie en plus.
Nous traduisons cela en Tesla Model 3 Long Range : au lieu des 450 kilomètres réels, la portée de vol pourrait atteindre 765 kilomètres avec une seule charge.... Pas d'augmentation de la batterie.
Le problème d'endurance demeure
Malheureusement, les cellules à base de silicium LeydenJar ne sont pas idéales. Ils ont pu survivre plus de 100 cycles de travail в charge / décharge avec une capacité de 0,5C... La norme de l'industrie est d'au moins 500 cycles, et à 0,5 ° C, même les cellules lithium-ion peu complexes doivent supporter 800 cycles ou plus. Par conséquent, l'entreprise travaille à augmenter la durée de vie des cellules.
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Note des éditeurs de www.elektrowoz.pl : Quand on parle de silicium et de graphite dans les cellules lithium-ion, on parle d'anodes. En revanche, lorsque l'on évoque NMC, NCA ou LFP, en utilisant parfois l'expression « chimie cellulaire », on entend les cathodes. La cellule est une anode, une cathode, un électrolyte et quelques autres éléments. Chacun d'eux affecte les paramètres.
Note 2 de l'édition www.elektrowoz.pl : Le processus de gonflement des anodes en silicium ne doit pas être confondu avec le gonflement des cellules dans les poches. Ces derniers gonflent à cause du gaz libéré à l'intérieur, qui n'a pas la capacité de s'échapper de l'intérieur.
Photo d'ouverture : frapper quelque chose (c) LeydenJar. Compte tenu du contexte, nous faisons probablement référence à l'anode en silicium. Cependant, si l'on fait attention à la douceur de la matière (elle se plie, elle peut être coupée au scalpel), alors on a affaire à des silicones, des polymères à base de silicone. Ce qui est intriguant en soi.
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