مواد آند گرافیت در مقابل مواد آند سیلیکون

(مواد آند گرافیت در مقابل مواد آند سیلیکون)

مواد آند گرافیت از زمان پیدایش آن بر صنعت باتری تسلط داشته است, به لطف تعادل غیرقابل مقایسه آن با هزینه کم, عرضه فراوان, چگالی انرژی بالا و عمر چرخه طولانی. این ترکیب از ویژگی‌ها یک محرک کلیدی برای توسعه باتری‌های لیتیوم یونی پیشرفته بوده است که می‌توانند آینده خودروهای الکتریکی و ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه را هدایت کنند..

در حین شارژ, یونهای لیتیوم از طریق یک بافر الکترولیت که دو الکترود را از هم جدا می کند از کاتد به آند جریان می یابد.. در حین ترخیص, همین روند با تخلیه انرژی باتری معکوس می شود.

ماده آند باید یون ها و الکترون ها را در هنگام شارژ/تخلیه به خوبی اداره کند, ضمن اینکه از ترک خوردن و تورم سطح آن نیز جلوگیری می کند. گرافیت توانایی بسیار خوبی برای این کار دارد, اما همچنین برای استفاده به عنوان آند نیاز به پردازش خاصی دارد.

سیلیکون یک جایگزین احتمالی برای گرافیت به عنوان یک ماده آند فعال در نظر گرفته می شود, اما از معایب زیادی رنج می برد. در مقایسه با گرافیت، انرژی نظری و چگالی حجمی بالاتری دارد, اما در طول چرخه شارژ/دشارژ نیز بسیار بیشتر از گرافیت متورم می شود, که منجر به بی ثباتی سلولی می شود, کاهش ظرفیت و کاهش عمر چرخه زمانی که به نسبت قابل توجهی استفاده می شود.

در نتیجه, توسعه دهندگان آند سیلیکون در حال رقابت برای محافظت از حق ثبت اختراع و انحصار بازار هستند. علاوه بر این, نگرانی هایی وجود دارد که ادغام صنعت قریب الوقوع باشد زیرا بازار مواد آند سیلیکون بالغ می شود.

(مواد آند گرافیت در مقابل مواد آند سیلیکون)