Pols de metall de silici d'alta conductivitat per a l'emmagatzematge d'energia

La pols metàl·lica de silici d'alta conductivitat és un material prometedor per a aplicacions d'emmagatzematge d'energia. El silici és un material abundant i de baix cost que pot emmagatzemar una gran quantitat d'energia en forma d'ions de liti. Tanmateix, el silici té una conductivitat elèctrica deficient, la qual cosa limita el seu rendiment com a material d'elèctrode per a bateries d'ions de liti.

Per abordar aquest repte, els investigadors han desenvolupat pols metàl·liques de silici d'alta conductivitat recobrint les partícules de silici amb capes conductores de carboni o grafè. Aquests recobriments milloren la conductivitat elèctrica de les partícules de silici i també proporcionen estabilitat mecànica a l'elèctrode.

La pols metàl·lica de silici d'alta conductivitat es pot utilitzar per fabricar bateries d'ió de liti d'alt rendiment amb alta densitat d'energia, velocitats de càrrega ràpides i llarg cicle de vida. Aquestes bateries es poden utilitzar en una àmplia gamma d'aplicacions, com ara vehicles elèctrics, emmagatzematge a la xarxa i electrònica portàtil.

A més, la pols de silici metàl·lic també es pot utilitzar com a material d'ànode en bateries d'ions de sodi, que són una tecnologia emergent per a l'emmagatzematge d'energia a gran escala. Els ànodes de silici poden oferir una densitat d'energia més alta i un cost més baix en comparació amb els ànodes de grafit tradicionals utilitzats a les bateries d'ions de sodi.

Mida de partícula: 1-10 micres

Silicon purity: >99 per cent

Revestiment de carboni o grafè: 1-3 per cent en pes

Electrical conductivity: >100 S/cm

Densitat d'aixeta: 1,2-1,5 g/cm3

Specific capacity: >1000 mAh/g (lithium-ion) or >300 mAh/g (ió sodi)

CARACTERÍSTIQUES:

Alta conductivitat elèctrica a causa dels recobriments conductors de carboni o grafè

Gran capacitat d'emmagatzematge d'energia a causa de la capacitat d'emmagatzemar una gran quantitat d'ions de liti

Compatible amb les tecnologies de bateries d'ions de liti i de sodi

Potencial d'alta densitat d'energia, velocitats de càrrega ràpides i llarg cicle de vida de les bateries

Material abundant i de baix cost

AVANTATGES:

Ofereix un rendiment millorat en comparació amb els elèctrodes de silici tradicionals a causa de l'augment de la conductivitat i l'estabilitat mecànica

Pot permetre el desenvolupament de bateries d'ions de liti i d'ions de sodi d'alt rendiment per a una varietat d'aplicacions

Rentable a causa de l'abundància de silici i el potencial de reduir el cost de producció de bateries