Stanford: Binawasan namin ng 80 porsyento ang bigat ng mga kasalukuyang collectors sa mga cell ng lithium-ion. Ang density ng enerhiya ay tumataas ng 16-26 porsyento.

Nagpasya ang mga siyentipiko sa Stanford University at ng Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) na paliitin ang mga cell ng lithium-ion upang mabawasan ang kanilang timbang at sa gayon ay mapataas ang nakaimbak na density ng enerhiya. Upang gawin ito, inayos nila ang mga layer ng carrier palabas: sa halip na malawak na mga sheet ng tanso o aluminyo, gumamit sila ng makitid na mga piraso ng metal, na pupunan ng isang layer ng polimer.

Mas mataas na density ng enerhiya sa Li-ion nang walang mataas na gastos sa pamumuhunan

Ang bawat Li-ion cell ay isang roll na binubuo ng isang charge-discharge/discharge layer, isang electrode, isang electrolyte, isang electrode, at isang kasalukuyang collector sa ganoong pagkakasunod-sunod. Ang mga panlabas na bahagi ay metal foil na gawa sa tanso o aluminyo. Pinapayagan nila ang mga electron na umalis sa cell at bumalik dito.

Nagpasya ang mga siyentipiko mula sa Stanford at SLAC na tumuon sa mga kolektor, dahil ang kanilang timbang ay kadalasang ilang sampu-sampung porsyento ng bigat ng buong link. Sa halip na mga sheet ng tanso, gumamit sila ng mga polymer film na may makitid na mga piraso ng tanso. Ito ay naging posible na bawasan ang bigat ng mga kolektor ng hanggang 80 porsiyento:

Ang klasikong cylindrical lithium-ion cell ay isang mahabang roll na binubuo ng ilang mga layer. Binawasan ng mga siyentipiko mula sa Stanford at SLAC ang mga layer na nangongolekta ng mga singil at nagsasagawa ng mga ito - mga kasalukuyang kolektor. Sa halip na mga copper sheet, gumamit sila ng polymer-copper sheet na pinayaman ng mga hindi nasusunog na kemikal (c) Yusheng Ye / Stanford University

Hindi lang iyon: ang mga kemikal na compound ay maaaring idagdag sa polimer na pumipigil sa pag-aapoy, at pagkatapos ay ang mas mababang flammability ng mga elemento ay sinamahan ng mas mababang timbang:

Stanford: Binawasan namin ng 80 porsyento ang bigat ng mga lithium-ion pantograph. Ang density ng enerhiya ay tumataas ng 16-26 porsyento.

Flammability ng copper foil na ginagamit sa isang klasikong lithium-ion cell at isang kolektor na binuo ng mga Amerikanong mananaliksik (c) Yusheng E / Stanford University

Sinasabi ng mga mananaliksik na ang mga recycled collector ay maaaring tumaas ang gravimetric energy density ng mga cell ng 16-26 percent (= 16-26 percent more energy para sa parehong unit of mass). Ibig sabihin nito ay ang baterya na may parehong laki at density ng enerhiya ay maaaring 20 porsiyentong mas magaan kaysa sa kasalukuyang.

Ang mga pagtatangka ay ginawa sa nakaraan upang i-optimize ang reservoir, ngunit ang pagbabago sa mga ito ay humantong sa hindi inaasahang epekto. Ang mga cell ay naging hindi matatag o higit pang [mahal] electrolyte ay kinakailangan. Ang variant na binuo ng mga siyentipiko sa Stanford ay hindi lumilitaw na magdulot ng mga ganitong problema.

Ang mga pagpapahusay na ito ay nasa maagang yugto ng pananaliksik, kaya huwag asahan na mapupunta ang mga ito sa merkado bago ang 2023. Gayunpaman, mukhang promising sila.

Dapat itong idagdag na ang Tesla ay mayroon ding isang kawili-wiling ideya upang mangolekta ng singil ng mga layer ng metal. Sa halip na gumamit ng manipis na mga piraso ng tanso sa buong haba ng roll at ilabas ang mga ito sa isang lugar lamang (sa gitna), agad itong ilalabas gamit ang overlapped cut edge. Ginagawa nitong mas maliit na distansya ang mga singil (paglaban!), At ang tanso ay nagbibigay ng karagdagang paglipat ng init sa labas:

Stanford: Binawasan namin ng 80 porsyento ang bigat ng mga lithium-ion pantograph. Ang density ng enerhiya ay tumataas ng 16-26 porsyento.