Stenforda: Mēs esam samazinājuši litija jonu pantogrāfu svaru par 80 procentiem. Enerģijas blīvums palielinās par 16-26 procentiem.
Stenfordas universitātes un Stenfordas Lineārā paātrinātāja centra (SLAC) zinātnieki nolēma samazināt litija jonu šūnas, lai samazinātu to svaru un tādējādi palielinātu uzkrātās enerģijas blīvumu. Lai to izdarītu, viņi pārstrādāja nesošos slāņus uz āru: platu vara vai alumīnija loksņu vietā izmantoja šauras metāla sloksnes, kas papildinātas ar polimēra slāni.
Lielāks enerģijas blīvums litija jonos bez lielām investīciju izmaksām
Katrs litija jonu elements ir rullītis, kas sastāv no uzlādes-izlādes/izlādes slāņa, elektroda, elektrolīta, elektroda un strāvas kolektora šādā secībā. Ārējās daļas ir metāla folija, kas izgatavota no vara vai alumīnija. Tie ļauj elektroniem atstāt šūnu un atgriezties tajā.
Stenfordas un SLAC zinātnieki nolēma pievērsties kolekcionāriem, jo to svars bieži vien ir vairāki desmiti procentu no visas saites svara. Vara lokšņu vietā viņi izmantoja polimēru plēves ar šaurām vara sloksnēm. Izrādījās, ka ir iespējams samazināt kolektoru svaru līdz pat 80 procentiem:
Klasiskā cilindriskā litija jonu šūna ir garš rullis, kas sastāv no vairākiem slāņiem. Zinātnieki no Stenfordas un SLAC ir samazinājuši slāņus, kas savāc lādiņus un vada tos — strāvas kolektorus. Vara loksnes vietā viņi izmantoja polimēru-vara loksnes, kas bagātinātas ar neuzliesmojošām ķīmiskām vielām (c) Yusheng Ye / Stenfordas universitāte
Tas vēl nav viss: polimēram var pievienot ķīmiskus savienojumus, kas novērš aizdegšanos, un tad elementu zemākai uzliesmojamībai ir pievienots mazāks svars:
Klasiskajā litija jonu šūnā un amerikāņu pētnieku izstrādātajā kolektorā izmantotās vara folijas uzliesmojamība (c) Yusheng E / Stenfordas universitāte
Pētnieki saka, ka pārstrādātie kolektori var palielināt šūnu gravimetrisko enerģijas blīvumu par 16-26 procentiem (= par 16-26 procentiem vairāk enerģijas vienai un tai pašai masas vienībai). Tas nozīmē, ka tāda paša izmēra un enerģijas blīvuma akumulators var būt par 20 procentiem vieglāks nekā strāva.
Agrāk ir bijuši mēģinājumi optimizēt rezervuāru, taču to maiņa ir radījusi negaidītas blakusparādības. Šūnas kļuva nestabilas vai bija nepieciešams vairāk [dārgs] elektrolīts. Šķiet, ka Stenfordas zinātnieku izstrādātais variants nerada šādas problēmas.
Šie uzlabojumi ir agrīnā izpētē, tāpēc negaidiet, ka tie nonāks tirgū pirms 2023. gada. Tomēr tie izskatās daudzsološi.
Jāpiebilst, ka Teslai ir arī interesanta ideja savākt metāla slāņu lādiņu. Tā vietā, lai izmantotu plānas vara sloksnes visā ruļļa garumā un izvilktu tās tikai vienā vietā (vidū), tās nekavējoties izceļ, izmantojot pārklāšanās griezto malu. Tas liek lādiņiem pārvietoties daudz mazākā attālumā (pretestība!), Un varš nodrošina papildu siltuma pārnesi uz āru:
> Vai 4680 šūnas Tesla jaunajās akumulatoros tiks atdzesētas no augšas un apakšas? Tikai no apakšas?
Tas jūs varētu interesēt:
