Stanford: Lityum iyon pantografların ağırlığını yüzde 80 oranında azalttık. Enerji yoğunluğu yüzde 16-26 oranında artar.
Stanford Üniversitesi'ndeki bilim adamları ve Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAC), ağırlıklarını azaltmak ve böylece depolanan enerji yoğunluğunu artırmak için lityum iyon hücrelerini küçültmeye karar verdiler. Bunu yapmak için, yük taşıyan katmanları dışa doğru yeniden işlediler: geniş bakır veya alüminyum levhalar yerine, bir polimer tabakası ile takviye edilmiş dar metal şeritler kullandılar.
Yüksek yatırım maliyetleri olmadan Li-ion'da daha yüksek enerji yoğunluğu
Her bir Li-ion pil, sırasıyla bir şarj-deşarj/deşarj tabakası, bir elektrot, bir elektrolit, bir elektrot ve bir akım toplayıcıdan oluşan bir rulodur. Dış kısımlar bakır veya alüminyumdan yapılmış metal folyodur. Elektronların hücreden ayrılıp hücreye geri dönmesini sağlarlar.
Stanford ve SLAC'dan bilim adamları, ağırlıkları genellikle tüm bağlantının ağırlığının yüzde birkaçı kadar olduğu için koleksiyonculara odaklanmaya karar verdi. Bakır levhalar yerine dar bakır şeritli polimer filmler kullandılar. Kolektörlerin ağırlığını yüzde 80'e kadar azaltmanın mümkün olduğu ortaya çıktı:
Klasik silindirik lityum iyon pil, birkaç katmandan oluşan uzun bir rulodur. Stanford ve SLAC'den bilim adamları, yükleri toplayan ve bunları ileten katmanları - akım toplayıcıları - azalttı. Bakır levhalar yerine yanıcı olmayan kimyasallarla zenginleştirilmiş polimer-bakır levhalar kullandılar (c) Yusheng Ye / Stanford Üniversitesi
Hepsi bu kadar değil: polimere tutuşmayı önleyen kimyasal bileşikler eklenebilir ve daha sonra elementlerin daha düşük yanıcılığına daha düşük bir ağırlık eşlik eder:
Klasik bir lityum iyon hücrede kullanılan bakır folyonun yanıcılığı ve Amerikalı araştırmacılar tarafından geliştirilen bir toplayıcı (c) Yusheng E / Stanford Üniversitesi
Araştırmacılar, geri dönüştürülmüş toplayıcıların hücrelerin gravimetrik enerji yoğunluğunu yüzde 16-26 oranında artırabileceğini söylüyor (= aynı kütle birimi için yüzde 16-26 daha fazla enerji). Demek oluyor aynı boyutta ve enerji yoğunluğunda bir pil, akımdan yüzde 20 daha hafif olabilir.
Rezervuarı optimize etmek için geçmişte girişimlerde bulunuldu, ancak bunların değiştirilmesi beklenmedik yan etkilere yol açtı. Hücreler kararsız hale geldi veya daha fazla [pahalı] elektrolit gerekliydi. Stanford'daki bilim adamları tarafından geliştirilen varyant, bu tür problemler yaratmıyor gibi görünüyor.
Bu iyileştirmeler erken araştırma aşamasındadır, bu nedenle 2023'ten önce piyasaya çıkmalarını beklemeyin. Ancak, umut verici görünüyorlar.
Tesla'nın metal katmanların yükünü toplamak için de ilginç bir fikri olduğunu eklemek gerekir. Rulonun tüm uzunluğu boyunca ince bakır şeritler kullanmak ve bunları tek bir yerden (ortada) çıkarmak yerine, üst üste binen kesme kenarı kullanarak hemen dışarı çıkarır. Bu, yüklerin çok daha küçük bir mesafeye hareket etmesini sağlar (direnç!) Ve bakır, dışarıya ek ısı transferi sağlar:
> Tesla'nın yeni pillerindeki 4680 hücre üstten ve alttan soğutulacak mı? Sadece aşağıdan mı?
Bu ilginizi çekebilir:
