如何突破阳极技术是提高锂离子电池呢

这是年前我写了关于电池,和部门考虑到事物的变化速度之快,是时候我重提这个话题。围绕电池经常关注新类型可以推翻国王,目前锂离子。这不是所有的研究和创新是重点,然而。许多组织继续制造锂离子电池甚至比他们已经,在这方面,最近的一次突破。我可以给你——硅阳极。

什么是阳极,为什么硅更好?

我不会去做的,让我们先从一个讲解员。一个阳极是任何电池的基本组件之一。比如,AA电池,挂在你的电视遥控器。电池的一端,特别是侧面是平的,你会看到一个“-”符号。这是阳极,另一侧为阴极显示一个“+”符号。阳极和阴极的电极是电池,他们作为能量储存在电池之间的桥梁和电池设计的电路连接。特别是,正极的电池,电流流动,而阴极是当前出口的地方。可充电电池的情况下,就像那些在我的电动车或笔记本我骂个不停,阳极和阴极可以逆转的角色取决于如果电池充电或放电。

自充电锂离子电池在1991年第一次上市,阳极主要的碳石墨的形式。然而,从一开始,科学家们调情与硅的潜力。你不应该对此感到惊讶,当你考虑硅电子发生了革命性变化。硅是一种性能优越的半导体,这是令人难以置信的丰富,占地壳的27.7%。出于同样的原因,我们想用它在电脑芯片,我们也想在电池中使用它。不幸的是,当历史作为阳极,充电和放电时硅会膨胀和收缩。所以它会工作得很好一点,然后将身体打破电池。不是最理想的。

因此,许多不同的公司一直致力于小说硅阳极的制备方法。发现其中的一些突破。取了电池科学,解决了如何将硅纳米线放入石墨阳极增加电池可以容纳多少能量。他们与通用汽车(General Motors)部署改进电池的电动汽车。Group14华盛顿州最近宣布的技术建设工程已经开始了一百万平方英尺的电池硅电池组件的制造工厂。喜欢了,他们已经建立了一个碳阳极的“脚手架”,可以在不破坏添加硅阳极在充电和放电。他们项目组件在电动汽车电池到2024年底。但是还有另一个公司,我更加兴奋的潜力硅阳极电池。

世界上最好的锂离子电池

请允许我向你们介绍Amprius技术。它们之间的区别是,他们编造一个锂离子电池的阳极是由100%的硅。结果,与标准的石墨阳极锂电池相比,是非凡的。首先是能量密度,它的能量是一个电池单位重量。我抬起头能量密度的电池在我2019年雪佛兰螺栓,我发现据估计每千克131瓦特时(Wh /公斤)。Amprius网站广告的能量密度450 Wh /公斤。这是三倍以上!和能量密度基本尺度线性,所以如果你可以假设把相同数量的Amprius电池重量在我的车,将三其范围。我将有一辆车,可以可靠地开车600英里。

下一个下巴统计是充电率。原来,不仅有助于硅电池持有更多的电荷,但它也允许电池更快地吸收更多的能量。而一个典型的石墨阳极锂电池需要大约30分钟连接到一个增压器从空到80%,Amprius广告在他们的网站上不超过6分钟。这是一个改变游戏规则。如果他们的电池为电动汽车提供一个合理的范围至少500英里,那么我们看5分钟充电让你增加了大约400英里的范围内。大约需要多长时间填满一个内燃机汽车在加油站。

更好的消息是,你不需要Amprius的话。两个月前,一个独立的第三方验证他们最新的电池技术的性能特征。最新的迭代Amprius电池监测有高达500 Wh /公斤。

几个不利因素可能在电动汽车缓慢的吸收

然而,有两位坏消息。首先,电池有一定的局限性。举例来说,电池的循环寿命可以低至200次,基本上数量多少充电电池可以处理之前失去的性能。这个数字低于石墨阳极电池的地板,它可能对应于一种,主要是充电电池在高电压(像一个增压器)。此外,他们的阳极制造技术不是“drop-in-ready”与当前电动汽车电池生产,所以它不是,电池可能会出现在你的下一辆车。他们都在关注专业产品,如无人机和电动飞机。

导致第二个坏消息。至少部分为什么他们关注这些市场是因为军事相关,和Amprius能够指挥更高的利润率。我哀叹利润率最高的使用最好的移动电池世界已经见过是一个军事应用。我想,也许,仅仅是也许,解决气候危机可能的最高和最佳使用电池技术突破。唉,这就是我喊到风这是我们当前的经济范式。

不过这里的消息是极好的。多家公司已经破解代码利用硅提高锂离子电池,它只会变得更好,更便宜。结果,我们有一个有前途的新的技术突破,应该援助明显的脱碳全球运输。