Pubblicato originariamente da LeydenJar Technologies
LeydenJar Technologies, uno spin-out olandese dell'istituto di ricerca applicata TNO, ha sviluppato un nuovo anodo che cambierà drasticamente il settore delle batterie. Per la prima volta, gli anodi nelle batterie agli ioni di litio possono essere realizzati al 100% in silicio. Questa svolta offre due vantaggi chiave:batterie con una densità di energia superiore del 70% (1350 Wh/L) e il 62% in meno di CO2 emissioni. L'anodo è pronto per la produzione e LeydenJar si prepara ad aumentare enormemente la sua capacità di produzione nei prossimi anni.
LeydenJar Technologies ha sviluppato un nuovo anodo che cambierà drasticamente la batteria industria. Per la prima volta, gli anodi nelle batterie agli ioni di litio possono essere realizzati al 100% in silicio.
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— Christian Rood (@LeydenJarTech) 20 luglio 2020
Impatto sulle innovazioni
Le prestazioni della batteria determinano il ritmo delle innovazioni in molti settori tecnologici. Questa innovazione estremamente significativa, incentrata sull'anodo di silicio, può accelerare questo processo a breve termine. Due dettagli importanti sono che la nuova tecnologia non aumenta i costi di produzione ed è una soluzione "plug-in" per le gigafactory di batterie esistenti. Una densità di energia superiore del 70% avrà un impatto su vari settori:elettronica di consumo, veicoli elettrici e stoccaggio di energia rinnovabile.
Il silicio puro sostituisce il carbonio
Finora è stato possibile produrre solo anodi con una piccola quantità di silicio, perché erano principalmente a base di carbonio. Come materiale anodico, il silicio ha una capacità dieci volte superiore a quella del carbonio. Finora l'uso del silicio era ostacolato dalle limitazioni meccaniche del materiale. La tecnologia di LeydenJar è derivata dalla tecnologia di produzione delle celle solari (deposizione di vapore chimico potenziata dal plasma, o PECVD).
70% di energia in più:1350 Wh/L per più di 100 cicli
Le celle a sacchetto testate sono state costruite utilizzando materiali per batterie disponibili in commercio, come i catodi NMC 622 e gli anodi di silicio di LeydenJar. È stata raggiunta una densità di energia di 1350 Wh/L all'inizio della durata della batteria, con queste celle che hanno dimostrato una durata del ciclo di oltre 100 cicli a una velocità C/2. DNV GL ha confermato questi risultati. Guardando al futuro, il CTO di LeydenJar, Yiseop Ahn, prevede di essere in grado di migliorare significativamente le prestazioni del ciclo di vita.
Fondatore e amministratore delegato Christian Rood:
Il significato della capacità della batteria è enorme. Guida elettrica, smartphone più intelligenti, volo elettrico… tutto e tutti aspettano batterie migliori. La nostra soluzione è intelligente e facilmente incorporabile. E non ci sono costi aggiuntivi. Invitiamo cordialmente tutti a utilizzare e sperimentare i vantaggi degli anodi di silicio di LeydenJar.'
Anodi di silicio porosi
Il nostro anodo di silicio puro è poroso, consentendogli di assorbire il rigonfiamento del silicio durante la litazione, e quindi utilizza la massima capacità del silicio, pur rimanendo meccanicamente stabile. Il silicio viene coltivato direttamente sul substrato di rame con la deposizione di vapore al plasma (PECVD), un metodo utilizzato nell'industria fotovoltaica e dei semiconduttori per far crescere film sottili. Abbiamo modificato questo processo per far crescere colonne di silicio che portano a un elevato carico dell'area anodica, consentendo una densità di energia fino a 1.350 Wh/l a livello di stack litiato.
Immagini per gentile concessione di LeydenJar Technologies
