स्टॅनफोर्ड: आम्ही लिथियम-आयन पॅन्टोग्राफचे वजन 80 टक्क्यांनी कमी केले आहे. ऊर्जा घनता 16-26 टक्क्यांनी वाढते.
स्टॅनफोर्ड युनिव्हर्सिटी आणि स्टॅनफोर्ड लिनियर एक्सीलरेटर सेंटर (एसएलएसी) मधील शास्त्रज्ञांनी लिथियम-आयन पेशींचे वजन कमी करण्यासाठी संकुचित करण्याचा निर्णय घेतला आणि अशा प्रकारे संचयित ऊर्जा घनता वाढवली. हे करण्यासाठी, त्यांनी लोड-बेअरिंग लेयर्स बाहेरून पुन्हा तयार केले: तांबे किंवा अॅल्युमिनियमच्या रुंद शीटऐवजी, त्यांनी पॉलिमरच्या थराने पूरक असलेल्या धातूच्या अरुंद पट्ट्या वापरल्या.
उच्च गुंतवणूक खर्चाशिवाय ली-आयनमध्ये उच्च ऊर्जा घनता
प्रत्येक लिथियम-आयन सेल हा एक रोल असतो ज्यामध्ये चार्ज-डिस्चार्ज/डिस्चार्ज लेयर, इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट, इलेक्ट्रोड आणि त्या क्रमाने वर्तमान संग्राहक असतो. बाहेरील भाग तांबे किंवा अॅल्युमिनियमचे धातूचे फॉइल आहेत. ते इलेक्ट्रॉन सोडू देतात आणि सेलमध्ये परत येतात.
स्टॅनफोर्ड आणि एसएलएसी मधील शास्त्रज्ञांनी संग्राहकांवर लक्ष केंद्रित करण्याचा निर्णय घेतला, कारण त्यांचे वजन बहुतेक वेळा संपूर्ण लिंकच्या वजनाच्या अनेक दहा टक्के असते. तांब्याच्या पत्र्यांऐवजी, त्यांनी अरुंद तांब्याच्या पट्ट्यांसह पॉलिमर फिल्म्स वापरल्या. असे दिसून आले की कलेक्टर्सचे वजन 80 टक्क्यांपर्यंत कमी करणे शक्य आहे:
क्लासिक दंडगोलाकार लिथियम-आयन सेल हा एक लांब रोल आहे ज्यामध्ये अनेक स्तर असतात. स्टॅनफोर्ड आणि SLAC च्या शास्त्रज्ञांनी शुल्क गोळा करणारे आणि चालवणारे स्तर संकुचित केले आहेत - वर्तमान संग्राहक. तांब्याच्या पत्र्यांऐवजी, त्यांनी नॉन-ज्वलनशील रसायनांनी समृद्ध पॉलिमर-तांबे पत्रके वापरली (c) युशेंग ई / स्टॅनफोर्ड विद्यापीठ
इतकेच नाही: पॉलिमरमध्ये रासायनिक संयुगे जोडले जाऊ शकतात जे प्रज्वलन रोखतात आणि नंतर घटकांची कमी ज्वलनशीलता कमी वजनासह असते:
क्लासिक लिथियम-आयन सेलमध्ये वापरल्या जाणार्‍या कॉपर फॉइलची ज्वलनशीलता आणि अमेरिकन संशोधकांनी विकसित केलेला संग्राहक (c) युशेंग ई / स्टॅनफोर्ड विद्यापीठ
संशोधकांचे म्हणणे आहे की पुनर्नवीनीकरण केलेले संग्राहक पेशींची गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा घनता 16-26 टक्के (= वस्तुमानाच्या समान युनिटसाठी 16-26 टक्के अधिक ऊर्जा) वाढवू शकतात. याचा अर्थ असा की समान आकाराची आणि उर्जेची घनता असलेली बॅटरी विद्युत् प्रवाहापेक्षा 20 टक्के हलकी असू शकते.
जलाशय इष्टतम करण्यासाठी यापूर्वी प्रयत्न केले गेले आहेत, परंतु ते बदलल्याने अनपेक्षित दुष्परिणाम झाले आहेत. पेशी अस्थिर झाल्या किंवा अधिक [महाग] इलेक्ट्रोलाइट आवश्यक होते. स्टॅनफोर्ड येथील शास्त्रज्ञांनी विकसित केलेला प्रकार अशा समस्या निर्माण करत नाही.
या सुधारणा सुरुवातीच्या संशोधनात आहेत, त्यामुळे 2023 पूर्वी त्या बाजारात येतील अशी अपेक्षा करू नका. तथापि, ते आशादायक दिसतात.
हे जोडले पाहिजे की मेटल लेयर्सचा चार्ज गोळा करण्यासाठी टेस्लाकडे देखील एक मनोरंजक कल्पना आहे. रोलच्या संपूर्ण लांबीच्या बाजूने पातळ तांब्याच्या पट्ट्या वापरण्याऐवजी आणि त्यांना फक्त एकाच ठिकाणी (मध्यभागी) बाहेर आणण्याऐवजी, ओव्हरलॅप्ड कट एज वापरून ते लगेच बाहेर आणते. यामुळे शुल्क खूपच कमी अंतरावर (प्रतिकार!), आणि तांबे बाहेरून अतिरिक्त उष्णता हस्तांतरण प्रदान करते:
> टेस्लाच्या नवीन बॅटरीमधील 4680 सेल वरच्या आणि खालून थंड होतील का? फक्त खालून?
हे तुम्हाला स्वारस्य असू शकते:
