Alleen een sprookje vertelt zichzelf snel. Het werd bekend over het Amerikaanse bedrijf Enevate, dat lithium-ionbatterijen met siliciumanodes ontwikkelde. De nieuwe technologie beloofde een grotere dichtheid van energieopslag en snel opladen. Sindsdien is de technologie voortdurend verbeterd en zijn de kusten al zichtbaar. Er resten nog maximaal 5 jaar voordat nieuwe batterijen in de praktijk worden geïntroduceerd.
Als IEEE Spectrum-website met een link naar Enevate raakten grote fabrikanten in de auto-industrie, met name Renault, Nissan en Mitsubishi, maar ook batterijfabrikanten LG Chem en Samsung geïnteresseerd in de batterijtechnologie van het bedrijf. Ze zijn allemaal investeerders in Enevate. De ontwikkeling van de technologie begon ongeveer 10 jaar geleden. Als het in auto's verschijnt, zoals beloofd, in 2024-2025, zal het traject van het project naar de implementatie ervan 15 jaar duren.
Trouwens, de adviesraad van Enevate omvat dat ook Chemistry Award 2019: John Goodenough, die de prestigieuze prijs ontving voor zijn prestaties op het gebied van de ontwikkeling van lithium-ionbatterijen. Hij was lang voordat hij deze prijs ontving betrokken bij de ontwikkeling van de batterijtechnologie van Enevate, dus bij Enevate speelt hij niet de rol van een “bruiloftsgeneraal”, maar gaat hij aan de slag. En eerlijk gezegd: nadat de prijs is uitgereikt, geeft dit het bedrijf veel meer gewicht in de ogen van investeerders.
Het idee achter Enevate is om voornamelijk een anode te maken . Silicium kan ionen opslaan om de dichtheid van energieopslag te registreren en doet dit veel sneller dan anodes gemaakt van andere materialen (met de mogelijke uitzondering van het duurdere grafeen). De lithium-ionbatterij van de Enevate laadt in 75 minuten tot 5% van zijn capaciteit op. Het heeft ook 30% meer energieopslag dan de huidige lithium-ionbatterijen. Het bedrijf geeft deze parameter aan op 350 Wh/kg. Theoretisch zou een elektrisch voertuig aangedreven door Enevate-batterijen 400 km kunnen afleggen na het opladen van de batterij gedurende 5 minuten.
Het geheim van de Enevate-batterij schuilt in de speciale anodestructuur. De siliciumlaag in de anode heeft een dikte van 10 tot 60 micron en is ongebruikelijk poreus. Dit verhoogt zowel de ionenmobiliteit in de anode als de energieopslagdichtheid. Bovendien stopt de poreuze structuur de destructieve processen in silicium die plaatsvinden tijdens het opladen en ontladen van batterijen.
Bovendien wordt de siliciumlaag van de anode aan beide zijden beschermd door een laagje grafiet. Grafiet voorkomt destructief contact van silicium met de elektrolyt. Het grootste nadeel van Enevate-batterijen was de snelle vernietiging van de siliciumanodelaag. Na de eerste laad- en ontlaadcyclus verloor de batterij dus 7% van zijn capaciteit. De poreuze structuur van de siliciumanodelaag is ontworpen om dit nadeel te ondervangen, maar hoeveel het bedrijf het aantal laad- en ontlaadcycli heeft verbeterd, is niet gespecificeerd. Laten we hopen dat het bedrijf de beloofde vier of vijf jaar nodig heeft om de technologie commercieel in productie te nemen.
Bron: 3dnews.ru