Исследования кремниевых анодов увеличат запас хода для электрокаров

схожие новости

Новый консорциум, состоящий из нескольких лабораторий Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), устраняет проблемы на пути разработки уменьшенных, более дешевых и более эффективных литий-ионных аккумуляторов для электромобилей путем исследования использования кремния в качестве альтернативы графитному углеродному анодному материалу.

Консорциум под руководством NREL, финансируемый Управлением автомобильных технологий Министерства энергетики США, включает исследователей из национальных лабораторий Аргонна, Сандии, Ок-Риджа, Тихоокеанского Северо-Запада и Лоуренса Беркли. Эта многопрофильная команда сосредоточена на понимании образования и эволюции межфазной фазы твердого электролита (SEI) для решения проблемы срока службы — или ожидаемого количества лет, в течение которых батарея может прослужить, — что в настоящее время ограничивает разработку кремниевых анодов.

Вместе национальные лаборатории используют передовые методы определения характеристик в сочетании с современным исследовательским оборудованием для изучения фундаментальных наук об органических электролитах с кремниевыми интерфейсами для разработки полной химии электродов и ячеек. Исследователи стремятся использовать эти результаты, чтобы воспользоваться способностью кремния хранить более 3500 миллиампер-часов на грамм, что может уменьшить размер АКБ на 25–30% или увеличить запас хода на 30–40% с батареями того же размера.

Макс Шульце изучает кремниевые наночастицы в лаборатории по изготовлению наноразмерных систем в Исследовательском центре солнечной энергии в поддержку работы NREL над проектом Кремниевого консорциума

В рамках проекта Silicon Deep Dive исследователи сосредоточились на создании базовых кремниевых материалов для реализации кремниевого анода в литий-ионном элементе. Эти усилия включали широкий спектр электрохимических, химических и структурных характеристик системы в масштабах длины и времени. Исследователи разработали специальные методы определения характеристик, включая нейтронографические исследования, MAS-ЯМР, методы оптической спектроскопии и методы на основе рентгеновских лучей.

Новое сотрудничество SCP привело к разработке метода предварительной оценки для измерения календарного срока службы ячеек менее чем за 2 недели, удерживая напряжение этих ячеек на максимальном уровне их заряда. Исследователи традиционно проводят календарное тестирование батарейных элементов в течение нескольких месяцев, однако новые протоколы испытаний позволяют SCP быстрее и эффективнее оценивать ход модификаций кремния, конструкции элементов, электролитов или добавок. Этот новый протокол упростит исследования и позволит исследователям быстро определять эффективность своих модификаций.

Об этом было объявлено пресс-службой NREL на официальном сайте Лаборатории.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь