Немецкие ученые значительно увеличили плотность энергии в аккумуляторах

Новая технология производства кремниевых анодов на основе волокон, разработанная немецкими специалистами, позволит повысить энергоёмкость литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов на 250%. Эта разработка Центра исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберг (ZSW) способна существенно улучшить параметры батарей, применяемых в электромобилях, бытовой электронике и системах хранения энергии, получаемой из возобновляемых источников.

В рамках проекта FACILE, объединившего региональных партнёров, исследователи предложили использовать гибкие электропроводящие нетканые материалы в качестве основы для кремниевых анодов. Графитовые аноды, которые традиционно используются в литий-ионных аккумуляторах, способны запасать примерно 370 мАч лития на грамм. Теоретическая ёмкость кремния (Si) достигает 4200 мАч на грамм, что более чем в десять раз выше, чем у графита. Однако, при взаимодействии с литием кремний увеличивается в объеме на 300%, что вызывает его растрескивание и приводит к неработоспособности аккумулятора.

Источник изображения: img.freepik.com

Использование новой конструкции анода позволяет компенсировать колебания объема кремния, что исключает его растрескивание и расслоение во время циклов заряда и разряда. Как отметил руководитель ZSW Маркус Хёльцле, задача проекта – разработать технологию производства аккумуляторов с ёмкостью не менее 1000 мАч на грамм, что позволит повысить практическую энергоёмкость анода как минимум на 250%.

Не пропустите: Илон Маск представил Starship V4 и назвал сроки начала охоты за самой большой ракетой в истории.

Команда ZSW приступила к внедрению новых анодов в тестовые ячейки малого размера для оценки их свойств. В дальнейшем планируется провести анализ, оптимизировать и расширить процессы изготовления аккумуляторных ячеек большего размера, применяемых в электромобилях. Наличие нескольких пилотных производственных линий и возможность выпуска литий-ионных ячеек ёмкостью 100 ампер-часов (Ач) позволяют институту ускорить процесс разработки.

Использование кремниевых анодов, изготовленных на основе волоконной структуры, позволит создавать более лёгкие аккумуляторные модули для электромобилей, что обеспечит больший запас хода и более экологичный процесс производства.

DigitalArtSpace

Немецкие ученые значительно увеличили плотность энергии в аккумуляторах

Свежие записи

Пишем о железе, софте и всём, что между ними.