Oorspronkelijk gepubliceerd door LeydenJar Technologies
LeydenJar Technologies, een Nederlandse spin-out van het toegepast onderzoeksinstituut TNO, heeft een nieuwe anode ontwikkeld die de batterij-industrie drastisch zal veranderen. Voor het eerst kunnen anodes in lithium-ionbatterijen gemaakt worden van 100% silicium. Deze doorbraak biedt twee belangrijke voordelen:batterijen met een 70% hogere energiedichtheid (1350 Wh/L) en 62% minder CO2 uitstoot. De anode is klaar voor productie en LeydenJar bereidt zich voor om de komende jaren haar productiecapaciteit massaal op te schalen.
LeydenJar Technologies heeft een nieuwe anode ontwikkeld die de batterij drastisch zal veranderen industrie. Voor het eerst kunnen anodes in lithium-ionbatterijen gemaakt worden van 100% silicium.
Lees meer:https://t.co/UJcwElUMOQ
— Christian Rood (@LeydenJarTech) 20 juli 2020
Impact op innovaties
Batterijprestaties bepalen het tempo van innovaties in veel technische sectoren. Deze enorm belangrijke innovatie, gericht op de siliciumanode, kan dit proces op korte termijn versnellen. Twee belangrijke details zijn dat de nieuwe technologie de productiekosten niet opdrijft en een ‘plug-in’ oplossing is voor bestaande batterij gigafactory’s. Een 70% hogere energiedichtheid zal gevolgen hebben voor verschillende sectoren:consumentenelektronica, elektrische voertuigen en de opslag van hernieuwbare energie.
Puur silicium vervangt koolstof
Tot nu toe was het alleen mogelijk om anodes te maken met een kleine hoeveelheid silicium, omdat ze voornamelijk op koolstof waren gebaseerd. Als anodemateriaal heeft silicium tien keer de capaciteit van koolstof. Tot nu toe werd het gebruik van silicium gehinderd door de mechanische beperkingen van het materiaal. De technologie van LeydenJar is afgeleid van zonnecelproductietechnologie (plasma-enhanced chemical vapour deposition, of PECVD).
70% meer energie:1350 Wh/L voor meer dan 100 cycli
Geteste pouch-cellen werden gebouwd met behulp van in de handel verkrijgbare batterijmaterialen, zoals NMC 622-kathoden en LeydenJar's siliciumanoden. Aan het begin van de levensduur van de batterij werd een energiedichtheid van 1350 Wh/L bereikt, waarbij deze cellen een levensduur van meer dan 100 cycli bij een C/2-snelheid lieten zien. DNV GL heeft deze resultaten bevestigd. Vooruitkijkend verwacht LeydenJar's CTO, Yiseop Ahn, de prestaties van de cycluslevensduur aanzienlijk te kunnen verbeteren.
Oprichter en algemeen directeur Christian Rood:
Het belang van batterijcapaciteit is enorm. Elektrisch rijden, slimmere smartphones, elektrisch vliegen… alles en iedereen wacht op betere batterijen. Onze oplossing is slim en eenvoudig te integreren. En er zijn geen extra kosten. We nodigen iedereen van harte uit om de voordelen van de LeydenJar siliciumanoden te gebruiken en te ervaren.’
Poreuze siliciumanoden
Onze pure siliciumanode is poreus, waardoor het de zwelling van het silicium tijdens lithatie kan absorberen en dus de maximale capaciteit van silicium gebruikt, terwijl het mechanisch stabiel blijft. Het silicium wordt rechtstreeks op het kopersubstraat gekweekt met plasmadampafzetting (PECVD), een methode die in de PV- en halfgeleiderindustrie wordt gebruikt om dunne films te laten groeien. We hebben dit proces gewijzigd om siliciumkolommen te laten groeien die leiden tot een hoge belasting van het anodegebied, waardoor een energiedichtheid tot 1.350 Wh/l op gelithieerd stapelniveau mogelijk is.
Afbeeldingen met dank aan LeydenJar Technologies
