Стэнфорд: Біз литий-иондық жасушалардағы ток коллекторларының салмағын 80 пайызға азайттық. Энергия тығыздығы 16-26 пайызға артады.

Стэнфорд университетінің және Стэнфорд сызықтық үдеткіш орталығының (SLAC) ғалымдары салмағын азайту және осылайша жинақталған энергия тығыздығын арттыру үшін литий-иондық жасушаларды кішірейту туралы шешім қабылдады. Мұны істеу үшін олар жүк көтергіш қабаттарды сыртқа қарай өңдеді: мыс немесе алюминийдің кең парақтарының орнына олар полимер қабатымен толықтырылған тар металл жолақтарын пайдаланды.

Жоғары инвестициялық шығындарсыз литий-иондағы энергияның жоғары тығыздығы

Әрбір литий-ионды ұяшық заряд-разряд/разряд қабатынан, электродтан, электролиттен, электродтан және осы ретпен ток коллекторынан тұратын орам. Сыртқы бөліктері мыс немесе алюминийден жасалған металл фольга. Олар электрондардың жасушадан шығып, оған қайта оралуына мүмкіндік береді.

Стэнфорд және SLAC ғалымдары коллекторларға назар аударуды шешті, өйткені олардың салмағы көбінесе бүкіл буын салмағының бірнеше ондаған пайызын құрайды. Мыс парақтардың орнына олар тар мыс жолақтары бар полимерлі пленкаларды пайдаланды. Коллекторлардың салмағын 80 пайызға дейін азайтуға болатыны анықталды:

Классикалық цилиндрлік литий-иондық ұяшық бірнеше қабаттан тұратын ұзын орам. Стэнфорд және SLAC ғалымдары зарядтарды жинайтын және оларды өткізетін қабаттарды - ток коллекторларын қысқартты. Мыс парақтардың орнына олар жанбайтын химиялық заттармен байытылған полимерлі-мыс парақтарын пайдаланды (c) Юшэн Йе / Стэнфорд университеті

Бұл бәрі емес: полимерге тұтануды болдырмайтын химиялық қосылыстар қосуға болады, содан кейін элементтердің төмен жанғыштығы төмен салмақпен бірге жүреді:

Стэнфорд: Біз литий-ионды пантографтардың салмағын 80 пайызға азайттық. Энергия тығыздығы 16-26 пайызға артады.

Классикалық литий-иондық ұяшықта және американдық зерттеушілер әзірлеген коллекторда қолданылатын мыс фольгасының тұтанғыштығы (c) Юшенг Е / Стэнфорд университеті

Зерттеушілердің айтуынша, қайта өңделген коллекторлар жасушалардың гравиметриялық энергия тығыздығын 16-26 пайызға арттыра алады (бірдей масса бірлігі үшін = 16-26 пайызға көп энергия). Бұл дегеніміз көлемі және энергия тығыздығы бірдей батарея токтан 20 пайызға жеңіл болуы мүмкін.

Бұрын су қоймасын оңтайландыру әрекеттері жасалды, бірақ оларды өзгерту күтпеген жанама әсерлерге әкелді. Жасушалар тұрақсыз болды немесе одан да көп [қымбат] электролит қажет болды. Стэнфорд ғалымдары әзірлеген нұсқа мұндай проблемаларды тудырмайтын сияқты.

Бұл жақсартулар ертерек зерттеулерде, сондықтан олар 2023 жылға дейін нарыққа шығады деп күтпеңіз. Дегенмен, олар перспективалы көрінеді.

Сонымен қатар, Tesla-да металл қабаттарының зарядын жинаудың қызықты идеясы бар. Орамның бүкіл ұзындығы бойынша жіңішке мыс жолақтарын қолданып, оларды тек бір жерде (ортасында) шығарудың орнына, ол оларды қабаттасқан кесілген жиектің көмегімен дереу шығарады. Бұл зарядтарды әлдеқайда аз қашықтыққа жылжытады (қарсылық!), Ал мыс сыртқа қосымша жылу беруді қамтамасыз етеді:

Стэнфорд: Біз литий-ионды пантографтардың салмағын 80 пайызға азайттық. Энергия тығыздығы 16-26 пайызға артады.