Stanford: Am redus greutatea pantografelor cu litiu-ion cu 80%. Densitatea de energie crește cu 16-26 la sută.
Oamenii de știință de la Universitatea Stanford și Centrul de Accelerator Linear Stanford (SLAC) au decis să micșoreze celulele cu ioni de litiu pentru a le reduce greutatea și, astfel, a crește densitatea de energie stocată. Pentru a face acest lucru, au refăcut straturile portante spre exterior: în loc de foi largi de cupru sau aluminiu, au folosit benzi înguste de metal, completate cu un strat de polimer.
Densitate mai mare de energie în Li-ion fără costuri mari de investiție
Fiecare celulă Li-ion este o rolă formată dintr-un strat de încărcare-descărcare/descărcare, un electrod, un electrolit, un electrod și un colector de curent în această ordine. Părțile exterioare sunt folii metalice din cupru sau aluminiu. Ele permit electronilor să părăsească celula și să se întoarcă la ea.
Oamenii de știință de la Stanford și SLAC au decis să se concentreze pe colecționari, deoarece greutatea acestora este adesea de câteva zeci de procente din greutatea întregii legături. În loc de foi de cupru, au folosit folii polimerice cu benzi înguste de cupru. S-a dovedit că a fost posibilă reducerea greutății colectoarelor cu până la 80 la sută:
Celula clasică cilindrică litiu-ion este o rolă lungă formată din mai multe straturi. Oamenii de știință de la Stanford și SLAC au redus straturile care colectează încărcăturile și le conduc - colectorii de curent. În loc de foi de cupru, au folosit foi de polimer-cupru îmbogățite cu substanțe chimice neinflamabile (c) Yusheng Ye / Universitatea Stanford
Asta nu este tot: la polimer pot fi adăugați compuși chimici care împiedică aprinderea, iar apoi inflamabilitatea mai scăzută a elementelor este însoțită de o greutate mai mică:
Inflamabilitatea foliei de cupru utilizată într-o celulă clasică cu ioni de litiu și un colector dezvoltat de cercetătorii americani (c) Yusheng E / Universitatea Stanford
Cercetătorii spun că colectorii reciclați pot crește densitatea de energie gravimetrică a celulelor cu 16-26% (= 16-26% mai multă energie pentru aceeași unitate de masă). Înseamnă că o baterie de aceeași dimensiune și densitate de energie poate fi cu 20 la sută mai ușoară decât actuala.
În trecut s-au făcut încercări de optimizare a rezervorului, dar schimbarea acestora a dus la efecte secundare neașteptate. Celulele au devenit instabile sau a fost necesar un electrolit mai [costisitor]. Varianta dezvoltată de oamenii de știință de la Stanford nu pare să pună astfel de probleme.
Aceste îmbunătățiri se află în cercetările timpurii, așa că nu vă așteptați să ajungă pe piață înainte de 2023. Cu toate acestea, par promițătoare.
Trebuie adăugat că Tesla are și o idee interesantă de a colecta încărcătura straturilor metalice. În loc să folosiți benzi subțiri de cupru pe toată lungimea ruloului și să le scoateți într-un singur loc (în mijloc), le scoate imediat folosind marginea tăiată suprapusă. Acest lucru face ca încărcăturile să se miște la o distanță mult mai mică (rezistență!), iar cuprul oferă un transfer suplimentar de căldură către exterior:
> Cele 4680 de celule din noile baterii Tesla vor fi răcite de sus și de jos? Doar de jos?
Acest lucru vă poate interesa:
