Стэнфорд: Мо вазни коллекторҳои ҷорӣро дар ҳуҷайраҳои литий-ион 80 фоиз кам кардем. Зичии энергия 16—26 фоиз меафзояд.

Олимони Донишгоҳи Стэнфорд ва Маркази суръатбахшии хаттии Стэнфорд (SLAC) тасмим гирифтанд, ки ҳуҷайраҳои литий-ионро кам кунанд, то вазни онҳоро кам кунанд ва ба ин васила зичии захирашудаи энергияро зиёд кунанд. Барои ин, онҳо қабатҳои интиқолдиҳандаро ба берун аз нав коркард карданд: ба ҷои варақаҳои васеи мис ё алюминий, онҳо тасмаҳои танги металлиро истифода бурданд, ки бо қабати полимер илова карда шудаанд.

Зичии баландтари энергия дар Li-ion бидуни хароҷоти баланди сармоягузорӣ

Ҳар як ҳуҷайраи Li-ion як ролест, ки аз қабати заряд-разряд/разряд, электрод, электролит, электрод ва коллектори ҷорӣ бо ин тартиб иборат аст. Қисмҳои берунӣ фолгаи металлӣ аз мис ё алюминий мебошанд. Онҳо имкон медиҳанд, ки электронҳо аз ҳуҷайра берун шаванд ва ба он баргарданд.

Олимони Стэнфорд ва SLAC тасмим гирифтанд, ки ба коллекторҳо тамаркуз кунанд, зеро вазни онҳо аксар вақт даҳҳо фоизи вазни тамоми пайвандро ташкил медиҳад. Ба ҷои варақаҳои мис, онҳо плёнкаҳои полимериро бо тасмаҳои мисии танг истифода бурданд. Маълум шуд, ки вазни коллекторхоро то 80 фоиз кам кардан мумкин аст:

Ҳуҷайраи классикии силиндрии литий-ион як рол дарозест, ки аз якчанд қабат иборат аст. Олимони Стэнфорд ва SLAC қабатҳоеро, ки зарядҳоро ҷамъ мекунанд ва онҳоро мегузаронанд - коллекторҳои ҷорӣ кам карданд. Ба ҷои варақаҳои мис, онҳо варақҳои полимерӣ-мисиро истифода бурданд, ки бо моддаҳои кимиёвии оташнашаванда бой шудаанд (c) Юшенг Йе / Донишгоҳи Стэнфорд

Ин ҳама нест: ба полимер пайвастагиҳои кимиёвӣ илова кардан мумкин аст, ки сӯхтанро пешгирӣ мекунанд ва пас аз сӯхтори пасти элементҳо бо вазни камтар ҳамроҳ мешаванд:

Стэнфорд: Мо вазни пантографҳои литий-иониро 80 фоиз кам кардем. Зичии энергия 16—26 фоиз меафзояд.

Даргирандаи фолгаи мис, ки дар ҳуҷайраи классикии литий-ион истифода мешавад ва коллекторе, ки аз ҷониби муҳаққиқони амрикоӣ таҳия шудааст (c) Yusheng E / Донишгоҳи Стэнфорд

Муҳаққиқон мегӯянд, ки коллекторҳои такрорӣ метавонанд зичии энергияи гравиметрии ҳуҷайраҳоро 16-26 фоиз зиёд кунанд (= 16-26 фоиз энергия барои як воҳиди масса). Ин чунин маъно дорад батареяи якхела ва зичии энергия метавонад назар ба қувваи ҷорӣ 20 фоиз сабуктар бошад.

Кӯшишҳо дар гузашта барои оптимизатсияи обанбор анҷом дода шуда буданд, аммо тағир додани онҳо ба оқибатҳои ғайричашмдошт оварда расонд. Ҳуҷайраҳо ноустувор шуданд ё электролит бештар [гарон] лозим буд. Варианте, ки олимони Стэнфорд таҳия кардаанд, чунин мушкилотро ба бор намеорад.

Ин беҳбудиҳо дар таҳқиқоти барвақт ҳастанд, бинобар ин интизор нашавед, ки онҳо то соли 2023 ба бозор мебароянд. Бо вуҷуди ин, онҳо умедбахш ба назар мерасанд.

Бояд илова кард, ки Tesla инчунин як идеяи ҷолиб барои ҷамъоварии заряди қабатҳои металлӣ дорад. Ба ҷои он ки тасмаҳои тунуки мисинро дар тӯли тамоми дарозии рол истифода баред ва онҳоро танҳо дар як ҷо (дар мобайн) берун кунед, он фавран онҳоро бо истифода аз канори буридаи такроршуда берун мекунад. Ин боиси он мегардад, ки зарядҳо ба масофаи хеле хурдтар ҳаракат кунанд (муқовимат!), Ва мис интиқоли иловагии гармиро ба берун таъмин мекунад:

Стэнфорд: Мо вазни пантографҳои литий-иониро 80 фоиз кам кардем. Зичии энергия 16—26 фоиз меафзояд.