Tuščiavidurių silicio konstrukcijų vaidmuo ličio jonų baterijose
Jau daugelį metų apie silicį kalbama kaip apie žaidimą keičiančią medžiagą ličio jonų akumuliatorių anodams. Ant popieriaus jis gali sukaupti daug daugiau energijos nei tradicinis grafitas. Tačiau iš tikrųjų silicis turi rimtą trūkumą: jis blogai sensta. Po pakartotinių įkrovimo ir iškrovimo ciklų daugelis silicio baterijų praranda talpą daug greičiau nei tikėtasi. Štai kur tuščiavidurės silicio konstrukcijos pradeda realiai keistis.
Why Cycle Gyvenimas yra labai svarbus
Ciklo trukmė nurodo, kiek kartų akumuliatorių galima įkrauti ir iškrauti, kol jo veikimas pastebimai sumažės. Elektromobiliams, energijos kaupimo sistemoms ir net plataus vartojimo elektronikai trumpas eksploatavimo laikas reiškia didesnes išlaidas, daugiau atliekų ir prastesnę vartotojo patirtį.
Tradicinės kietos silicio dalelės linkusios smarkiai išsiplėsti, kai sugeria ličio. Laikui bėgant, šis išsiplėtimas sukelia įtrūkimus, elektros atjungimą ir nestabilų akumuliatoriaus veikimą. Nors silicis pasižymi dideliu pajėgumu, jo struktūrinis trūkumas apribojo platų pritaikymą.
Kaip tuščiaviduris silicis keičia žaidimą
Tuščiavidurės silicio konstrukcijos – ypač nano mastelio tuščiavidurės sferos— spręsti šią problemą struktūriniu lygmeniu. Vietoj to, kad būtų kietos, šios dalelės turi ploną išorinį apvalkalą ir tuščią erdvę viduje.
Ta tuščia vieta yra labai svarbi. Kai įkrovimo metu į silicį patenka ličio, medžiaga plečiasi tiek į vidų, tiek į išorę. Tuščiaviduris šerdis veikia kaip buferis, leidžiantis dalelei atlaikyti įtampą nesuiriant. Tai labai sumažina mechaninius pažeidimus kartotiniais ciklais.
Geresnis stabilumas, ilgesnis tarnavimo laikas
Nes tuščiavidurių silicio dalelių yra mažiau linkę įtrūkti, jie palaiko geresnį kontaktą su laidžiomis medžiagomis akumuliatoriaus viduje. Tai lemia stabilesnius elektros kelius ir lėtesnį veikimo pablogėjimą.
Praktiškai baterijos, kuriose naudojamos tuščiavidurės silicio konstrukcijos, dažnai rodo:
· Lėtesnis talpos blukimas
· Ilgainiui pagerėjo konstrukcijos vientisumas
· Tolygesnis veikimas atliekant ilgus važiavimo dviračiu testus
Nors tikslūs rezultatai priklauso nuo dizaino ir apdorojimo, tendencija yra aiški: geresnė struktūra lemia geresnį ciklo gyvenimą.
Paviršiaus plotas ir reakcijos efektyvumas
Kitas privalumas tuščiavidurės silicio konstrukcijos yra didesnis efektyvus jų paviršiaus plotas. Tai leidžia ličio jonams tolygiau judėti į vidų ir išeiti, sumažinant vietinį stresą ir šilumos kaupimąsi. Vienodesnė reakcija reiškia mažiau silpnųjų vietų, o tai dar labiau prisideda prie ilgesnio akumuliatoriaus veikimo laiko.
Tuo pačiu metu plonesni silicio apvalkalai sutrumpina difuzijos kelius ir padeda pagerinti įkrovimo ir iškrovimo efektyvumą neprarandant patvarumo.
Subalansuoti našumą ir išlaidas
Tuščiavidures silicio medžiagas gaminti sudėtingiau nei kietąsias daleles, todėl gali padidėti sąnaudos. Tačiau ilgesnis ciklo eksploatavimo laikas reiškia mažiau pakeitimų ir geresnę ilgalaikę vertę, ypač naudojant aukščiausios klasės įrenginius, pvz., elektra varomas transporto priemones ir tinklo saugyklą.
Tobulėjant gamybos technologijoms, tuščiavidurės silicio konstrukcijos tampa vis praktiškesnės komerciniam naudojimui.
Pažangių baterijų medžiagų palaikymas naudojant „Huazhong“ dujas
At „Huazhong“ dujos, glaudžiai bendradarbiaujame su baterijų medžiagų kūrėjais ir gamintojais tiekdami didelio grynumo specialias dujas, būtinas silicio apdorojimui, dengimui ir nanomedžiagų gamybai. Mūsų stabili tiekimo grandinė, griežti kokybės standartai ir greitas techninis palaikymas padeda klientams toliau tobulinti akumuliatorių naujoves, nepakenkiant patikimumui.
Jei jūsų akumuliatoriaus tyrimai ar gamyba priklauso nuo pažangių silicio medžiagų, „Huazhong Gas“ yra čia, kad palaikytų kiekvieną ciklą į priekį.
