- Waɗannan ƙwararrun ƙwararrun ƙwararrun ƙwararrun ƙwararrun ƙwararrun ƙwararrun ƙwararru ne avec une anode en silicium pur
SÉOUL, Corée du Sud, 27 septembre 2021 / PRNewswire /-Les ingénieurs ont créé unuveau type de batterie qui réunit deux sous-domaines prometteurs en une seule batterie. La batterie yana amfani da wani tsarin da ba a iya amfani da shi ba tare da wani tsari na musamman ba, wanda ke ba da damar yin amfani da batir ɗin da ya dace a cikin masu gudanar da ayyukan a cikin silicium. Les premières séries de tests montrent que la nouvelle batterie est sûre, m da à haute densité énergétique. Ana ba da gudummawa ga manyan aikace -aikacen aikace -aikacen, du stockage sur réseau aux véhicules électriques.
La technologie des battery is deccrite dans le numéro du 24 septembre 2021 de la revue Science. Des nano-ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego An sake yin rikodin, tare da haɗin gwiwa avec des chercheurs de LG Energy Solution.
Waɗannan su ne manyan abubuwan da za a iya amfani da su don samar da ingantattun kayan aiki, wanda ke ba ku damar samun damar yin amfani da 10 a cikin ƙirar ƙirar hoto da ƙarin abubuwan amfani waɗanda ke amfani da batirin lithium-ion commerciales actuelles. D'autre part, les anodes en silicium sont tristement célèbres pour leur dilatation and leur contraction lors de la charge et de la décharge de la batterie, ainsi que zuba leur haɓakawa ko tuntuɓar dillalai na ruwa. Abubuwan da ke da alaƙa da ikon yin amfani da batirin batirin da ke aiki da lithium-ion, malgré leur séduisante densité énergétique. Labarai masu ban sha'awa Science offrent une voie prometteuse pour les anodes entiérement en silicium, grâce au bon électrolyte.
«Avec cette sanyi de batterie, nous ouvrons da nouveau territoire zuba les baturi semic conductrices utilisant des anodes en alliage comme le silicium», a déclaré Darren HS Tan, l'auteur principal de l'article. An ba da cikakken digiri na digiri na uku a cikin Makarantar Injiniya ta Jacobs a UC San Diego da haɗin gwiwar da ba a fara ba, Batirin UNIGRID, da sauran lasisin lasisi na fasahar fasaha.
Launi na gaba na batirin baturi mai ɗorewa a haute densité d'énergie a toujours reposé sur le lithium métallique comme anode. Mais cela ta sanya takunkumin hana hakar ma'adanai da lamuran yanayi na yanayin zafi (généralement 60 degrés Celsius ou plus) pendant la charge. L'anode de silicium surmonte ces limites, permettant des taux de charge beaucoup da rapides à des températures ambiantes basses, tout in maintenant des densités d'énergie élevées.
L'équipe a fait la démonstration en laboratoire d'une batterie qui permet d'effectuer 500 cycles de charge et de décharge avec une conservation de 80 % de la capacité à température ambiante, wannan yana ba da damar haɓaka sha'awar ci gaba da haɓaka abubuwan da ake so. silicium et des batura Semi-conductrices.
Le silicium comme anode zuba remplacer da graphite
Waɗannan abubuwan ba su da alaƙa, ko kaɗan, ko kaɗan. Pendant des décennies, les scienceifiques et les fabricants de baturi ont considéré le silicium comme un matériau à forte densité énergétique à mélanger avec les anodes en graphite Conventionlesles des lithium-ion, voire à les remplacer complètement. Bugu da ƙari, za a iya samun ƙarin bayani game da keɓaɓɓun abubuwan haɗin ginshiƙi. Dans la pratique, cependant, les baturi lithium-ion auxquelles a kan wadata du silicium a l'anode don ƙara augmenter la densité d'énergie souffrent généralement de problèmes de performance dans des yanayi réelles: en particulier, le nombre de fois que la batterie peut tre chargée et déchargée tout en maintenant ses performance isest pas assez élevé.
Une grande partie du problème est causée par l'interaction entre les anodes de silicium et les électrolytes liquides avec lesquels elles ont été couplées. La halin da ake ciki yana da ƙari tare da fa'ida ta faɗin faɗaɗa du ƙimar des particules de silicium pendant la charge et la décharge. Cela entraîne de graves pertes de capacité au fil du temps.
"Idan kun kasance kuna cajin batir, wannan shine ainihin abin da ake buƙata don magance matsalolin tsarin. Zuba abubuwan da ke cikin silicium, don haka muna ba da shawara game da abubuwan da ke haifar da matsaloli a cikin hanyoyin haɗin gwiwa na injiniyan ruwa », a déclaré Shirley Meng, professeur de nano-ingénierie a UC San Diego, wakilin marubuci de l'article de Science et directeur de l'Institute for Materials Discovery and Design a UC San Diego. "Muna buƙatar samun ƙarin bayani game da rarrabuwa daban -daban", a Menc.
Har ila yau, an ba da izini a cikin UC San Diego wanda aka ba da izinin rarrabewa: kamar yadda ake amfani da carbone da sauran masu ba da lasisi suna ba da izinin wucewa zuwa abubuwan da suka dace a cikin silicium. Har ila yau, ana iya yin amfani da micro-silicium, ana iya canza yanayin da ake amfani da su don samun nano-silicium da abubuwan amfani.
Une solide bayani
En plus de retireer tout carbone et les liants de l'anode, l'equipe a également retiré l'électrolyte liquide. Abubuwan da ake amfani da su ba su da ƙarfi a cikin sinadarin sulfur. Leurs expériences ont montré que cet electrolyte solide is extrêmement barga dans les batura avec des anodes entièrement en silicium.
"Ce nouveau travail offre une une prom promuseuse au problème de l'anode de silicium, bien qu'il reste encore du travail à faire", a déclaré le professeur Shirley Meng, «Je vois ce projet comme une validation de notre approche de la recherche sur les battery ici à l'UC San Diego. Nous associons les travaux théoriques et expérimentaux les plus rigoureux à la créativité et à une réflexion hors des sentiers battus. Nous savons aussi comment interagir avec les partenaires de l'industrie tout en dacewa des défis fondamentaux difficiles. »
Ƙoƙarin ƙoƙarin ƙaddamar da kasuwancin kasuwanci ne don samun alliage de silicium se sont principalement concentrés sur les composites silicium-graphite, ou en combinant des particules nanostructurées avec des liants polymères. Mais ils ont touchjours neté facés à une faible stabilité.
Canjin wutar lantarki na lantarki yana da ƙarfi, da kuma lokacin da zai dace da carbone da lean liants de l'anode de silicium, da masu siyar da kayan masarufi. abin dogaro mai tsari que la batterie fonctionne.
A lokaci guda, a cikin ƙimar da ba za a iya mantawa da ita ba, a iya tsara yanayin da za a iya amfani da ita ta hanyar sadarwa (da sauran abubuwan da ba za a iya amfani da su ba) avec l'électrolyte solide, avit ainsi la perte de capacité continue .
Ci gaba da gudanar da bukukuwan bukukuwan bukukuwan bukukuwan bukukuwan bukukuwan bukukuwan bukukuwan aure.
Tasiri da Cinikayya na samar da kayayyaki
«L'approche du silicium à l'état solide permet de surmonter de nombreuses gazawa daga baturan tarurruka. Ba za a iya samun damar samun damar shiga cikin abubuwan da ake buƙata ba tare da yin amfani da abubuwan da ake buƙata da kuma batutuwan da suka shafi batutuwan da ƙarin batir, da ƙarin bayani game da abubuwan da za a iya samun damar yin amfani da su », a decarlaré. Darren HS Tan, le premier auteur de l'article sur la kimiyya.
A kan souvent cru que les électrolytes solides à base de sulfure étaient très instables. Toutefois, cette démarche était fondée sur les interprétations thermodynamiques traditionalnelles utilisées dans les systèmes à ellectrolyte liquide, qui ne tenaient pas compte de l'excellente stabilité cinétique des electrolytes solides. L'équipe a vu une opportunité d'utiliser cette propriété contre-intuitive pour créer une anode hautement barga.
M. Tan est le PDG et le cofondateur d'UNIGRID Baturi; wanda ba zai iya ba da lasisin lasisi na fasaha da batir ba.
Kamar yadda aka ambata a baya, ana buƙatar haɗin gwiwar haɗin gwiwa a cikin UC San Diego, kuma ya haɗa da haɗin gwiwar haɗin gwiwa tare da samar da hanyoyin magance LG Energy Solution.
«LG Energy Solution se réjouit que les dernières recherches sur la technologie des batrị menées tare da haɗin gwiwar UC San Diego aient été publiées dans la revue Science, ce qui constitue une reconnaissance m ”, a déclaré Myung-hwan Kim, Président et Directeur Approvisionnements de LG Energy Solution. «Grâce à cette dernière découverte, LG Energy Solution est beaucoup plus proche de la réalisation de dabaru na batir sabili da haka ne sererericrices, ya ce iri daban-daban mai ba da shawara ta notre gamme de produits de batura. »
"Idan har aka ƙera ƙirar batir ɗin, shirin LGES yana ba da gudummawa ga hanyoyin da za a iya amfani da dabarun yin amfani da dabarun yin rikodin batutuwan de la prochaine génération", in ji M. Kim. LG Energy Solution a déclaré qu'elle prévoit d'étendre davantage ta haɗin gwiwar de recherche sur les batir semi-conductrices avec UC San Diego.
L'étude a été soutenue par le shirin LG Energy Solution na buɗe bidi'a, un program qui soutient activement with recherche sur les batura. LGES suna ba da gudummawa ga duk abin da ake buƙata don haɓaka hanyoyin haɗin gwiwa.
Titre de l'article
"Sulfide Solid Electrolytes yana ba da Babban Carbon Kyauta Mai Amfani da Carbon Kyauta", har zuwa 24 ga Satumba 2021 de Science.
Mawallafa:
Darren HS Tan, Yu-Ting Chen, Hedi Yan, Wurigumula Bao, Bhagath Sreenarayanan, Jean-Marie Doux ne adam wata, Weikan Li, Bingyu Lu, So-Yeon Ham, Baharak Sayahpour, Jonathan Scharf, Erik A. Wu, Grayson Deysher, Zan Chen et Ying Shirley Meng du département de NanoEngineering, Program de génie chimique, et Cibiyar Ci gaba da Makamashi (SPEC) Université de Californie San Diego Jacobs School of Engineering; Hye Han Han, Jin Hah, Hyeri Ji, Jeong Beom Lee, daga LG Energy Solution, Ltd.
Kuɗi:
Cette étude a été financée par la société LG Energy Solution dans le cadre du program Batirin Innovation Contest (BIC). ZC est reconnaissant du financement accordé par le fonds de démarrage de la Makarantar Yakubu Injiniya de l'Université de Californie à San Diego. YSM mai kula da harkokin kuɗi a ƙarƙashin leɓen Shugaban Kuɗi na Zable.
Bayani akan LG Energy Solution
LG Energy Solution shine jagora na mondial dans le domaine des batir lithium-ion de pointe pour les véhicules électriques (EV), aikace-aikacen aikace-aikacen wayar hannu da kuma tsarin bayanai, da kuma tsarin tattara bayanai (ESS). Aƙalla shekaru 30 na ƙwarewar fasahar fasahar batirin batir, ana iya samun ci gaba ta hanyar croissance rapide vers la réalisation d'une vie m. Avec plus de 24 000 masu aikin wahala ko kuma waɗanda ba za su iya yin aiki ba a cikin kowane yanayi. Turai, en Asie et en Australie, LG Energy Solution est plus engagée que jamais dans le développement de fasahar innovantes qui rapprocheront l'énergie du futur. Zuba cikin savoir da ƙari, sake buɗe shafin https://www.lgensol.com.
shafi Links
https://www.lgensol.com/en/index
SOURCE LG Energy Solution
PlatoAi. Shafin yanar gizo3. Plarfafa Sirrin Bayanai.
Danna nan don samun dama.
