A szilícium-szén akkumulátor nem annyira új dolog, de mostanság vált annyira kiforrottá, hogy a gyártók egyre gyakrabban alkalmazzák, telefonokban is.
A szilícium-szén (Si/C) akkumulátorok egyre népszerűbb technológiai újítások, különösen az okostelefonok és más fogyasztói eszközök akkumulátorainak fejlesztésében.
Ezek az akkumulátorok a hagyományos lítium-ion (Li-ion) akkumulátorokhoz képest új anyagkombinációkat használnak az anódnál, hogy javítsák a kapacitást, élettartamot és hatékonyságot.
A hagyományos Li-ion akkumulátorok anódja főként grafitból készül, míg a szilícium-szén akkunál a grafitot részben vagy teljesen szilíciummal helyettesítik.
Mi az?
Az Si/C akkumulátor lényege, hogy a szilícium nagyobb energiatároló kapacitással rendelkezik, mint a grafit. A szilícium atomjai képesek több lítium-iont megkötni az energia tárolása során, ami jelentősen növeli az akkumulátor energiasűrűségét.
A szilícium használata azonban önmagában problémás, mert az anyag töltés közben hajlamos jelentősen megduzzadni (térfogatváltozás), ami mechanikai károsodást okozhat és csökkentheti az akkumulátor élettartamát. E problémák megoldására szénalapú anyagokat adnak hozzá (például grafitot vagy grafén bevonatot), amelyek stabilizálják a szilícium szerkezetét.
Előnyei
- Nagyobb energiasűrűség
- A szilícium akár tízszer több lítium-iont képes megkötni, mint a hagyományos grafit, így a szilícium-szén akkumulátorok nagyobb kapacitást kínálnak ugyanakkora méret mellett.
- Ez azt jelenti, hogy az okostelefonok tovább bírhatják egyetlen feltöltéssel.
- Gyorsabb töltés
- Az Si/C akkumulátorok képesek gyorsabban felvenni az energiát, ami rövidebb töltési időt eredményez.
- Kisebb méret, könnyebb súly
- A nagyobb energiasűrűség lehetővé teszi kisebb akkumulátorok gyártását, amelyek ugyanazt a kapacitást biztosítják, mint a nagyobb hagyományos Li-ion akkumulátorok.
- Jobb teljesítmény hideg környezetben
- A szilícium anód technológiák javíthatják az akkumulátor teljesítményét alacsony hőmérsékleten.
- Környezeti szempontok
- A szilícium bőségesen rendelkezésre álló alapanyag, és környezetbarátabb, mint a hagyományos akkumulátorok egyes ritka anyagai (például kobalt).
Hol használnak Si/C akkumulátorokat?
Az okostelefonok mellett az Si/C akkumulátorokat használhatják:
- Elektromos járművekben (EV)
- Hordozható számítógépekben és tabletekben
- Egyéb fogyasztói elektronikai eszközökben, ahol a nagy kapacitás és a hosszabb üzemidő kiemelt fontosságú
