Благодаря этим характеристикам P-300N является одним из самых стабильных и экономически эффективных материалов для аккумуляторов в мире.
Компания NEO Battery Materials занимается разработкой и производством аккумуляторов, которые работают дольше, заряжаются быстрее и обходятся дешевле с использованием кремния.
Материалы аккумуляторов NEO
Компания NEO Battery Materials, базирующаяся в Канаде, достигла важного рубежа в своем стремлении разработать аккумулятор для электромобиля (ЭМ), способный проехать на одной зарядке до 1000 миль.
Усовершенствованная кремниевая аккумуляторная батарея для электромобилей компании P-300N продемонстрировала сохранение емкости более 90 процентов после 300 циклов зарядки в полноэлементном тестировании, что превышает первоначальный целевой показатель в 80 процентов.
Благодаря этим характеристикам P-300N является одним из самых стабильных и экономически эффективных материалов для аккумуляторов в мире.
Кремниевая батарея для электромобиля
В качестве основного анода в P-300N используется металлургический кремний (MG-Si).
MG-Si широко признан наиболее экономически эффективным исходным кремниевым сырьем для материалов аккумуляторного класса.
MG-Si стоит примерно вдвое дешевле графита по весу и позволяет реализовать стратегии снижения цен при производстве аккумуляторов с высокой плотностью энергии.
По сравнению с такими альтернативами, как силановый газ или кремниевые наночастицы, MG-Si обеспечивает существенные производственные преимущества с точки зрения масштабируемости затрат и доступности цепочки поставок.
Последние испытания NEO проводились на полноценных плоских литий-ионных аккумуляторах, содержащих катодные и анодные материалы.
Эти испытания обеспечивают реалистичный профиль производительности, имитируя поведение накопителей энергии коммерческого уровня, в отличие от конфигураций полуэлементов, в которых в качестве противоэлектрода используется металлический литий, и не учитываются фактические ограничения по запасам литий-ионов.
Компания сообщает, что элемент P-300N сохраняет высокую стабильность емкости в стандартных условиях циклирования, обычно требуя 30 дней для завершения 300 циклов заряда-разряда.
Обеспечивает рекордную долговечность
По своим удерживающим свойствам P-300N является одним из самых стабильных материалов на основе MG-Si.
Основной недостаток кремния — сильное расширение объема и измельчение частиц во время циклирования — исторически ограничивал его применение в коммерческих литий-ионных анодах.
NEO утверждает, что ее запатентованная технология P-300N позволяет преодолеть эти виды отказов, обеспечивая более длительный срок службы без ущерба для плотности энергии или показателей безопасности.
После успешного завершения этапа разработки плоских круглых батареек компания NEO приступила к разработке крупноформатных карманных батареек с использованием материала P-300N.
К ним относятся однослойные пакетные элементы, которые более точно воспроизводят реальные коммерческие условия, чем лабораторные плоские элементы.
В этих системах один слой кремниевого анода соединен с соответствующим катодным слоем, что позволяет оценивать долгосрочную производительность в условиях контролируемой архитектуры ячейки и электролитных систем.
Компания планирует провести испытания более 500 циклов для дальнейшей проверки взаимодействия P-300N с различными катодными химическими составами и современными разделительными мембранами.
Расширение возможностей электромобилей
NEO также готовится к переходу на тестирование многослойных пакетных ячеек, в которых катоды и аноды укладываются друг на друга в несколько слоев для увеличения общей емкости при сохранении тех же активных материалов.
Этот этап обычно предшествует созданию прототипа на уровне модуля и необходим для согласования технологии кремниевых анодов с форматами аккумуляторов, используемых в электромобилях, оборонных системах и стационарных сетевых накопителях.
Компания NEO приобрела дополнительное оборудование для последующей обработки и масштабирования переработки, чтобы удовлетворить растущий спрос со стороны партнеров по переработке.
В Центре масштабирования НИОКР компании установлены новые высокотехнологичные производственные установки для повышения производительности и улучшения контроля точности при обработке MG-Si.
Эти усовершенствования обеспечивают более жесткие допуски для разных партий, постоянную чистоту материала и воспроизводимые электрохимические характеристики.
Благодаря растущему интересу со стороны компаний, занимающихся прототипированием аккумуляторов, и производителей первого уровня из Южной Кореи, США и Германии, P-300N от NEO в настоящее время находится на пороге квалификации для крупногабаритных ячеек.
Если дальнейшие испытания подтвердят текущие тенденции, материал может быть успешно интегрирован в коммерческие линейки литий-ионных аккумуляторов в качестве недорогой и высокостабильной платформы кремниевого анода.
Эта разработка укрепляет позиции NEO в секторе кремниевых аккумуляторов и отражает более широкую рыночную тенденцию к замене обычного графита материалами на основе кремния для архитектур аккумуляторов следующего поколения.
Sourse: interestingengineering.com
