硅晶片电池有望降低成本,提高稳定性

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为了制造更持久,更安全,更实惠的电池,总部位于华盛顿的XNRGI致力于在大量现成的硅片上制造锂电池。

上周,该公司宣布了计划在2020年将基于专利技术的新电池推向市场的新固定电池。

当今,大多数此类电池用于商业设施,例如公用事业变电站或电网规模的发电厂,尤其是用于风能和太阳能。

XNRGI Powercell硅晶片电池设计(来自公司视频)

XNRGI Powercell硅晶片电池设计(来自公司视频)

但是,其中一些用于为电动汽车DC快速充电站存储低成本的电力。特斯拉(Tesla)和其他公司也将它们出售给家庭安装,这可以帮助电动汽车所有者使用太阳能为汽车充电。

XNRGI称其新型硅晶片功率芯片电池的能量密度是传统锂离子电池的四倍,成本仅为后者的一半。

锂电池已经使用硅阳极。 XNRGI的技术已经开发了15年,它将20×20微米的蜂窝状烙印到商品电池上,然后用锂和其他材料涂覆它们,以形成数百万个“微型电池”的阴极。该公司表示,硅片可以容纳各种锂化学物质。

该公司表示,使用硅晶片解决了一些挑战。每个晶圆结构在每个12英寸芯片上容纳3600万个此类微型电池。纤巧的有源电池携带的电荷足够小,并且电池之间具有足够的空间,可避免树枝状晶体的生长,而树枝状晶体的生长会导致传统电池随时间流逝而失去容量,并最终导致短路,从而引发火灾。 XNRGI预计其电池寿命应是传统锂电池的三倍。

该公司表示,可以安全地堆叠这些芯片,以存储多达100千瓦时的电量。

这种对枝晶生长的抵抗力还可以减少在电池接近充满时降低充电器速度的需求。如今,快速充电是根据充电器的功率来衡量的,即汽车能多快达到充电的80%。

除了特斯拉,最强大的充电器以及 旨在接受最快收费的汽车—可以在 约150千瓦,或在约20分钟内收取80%的费用。明年最快的充电汽车将 将时间缩短一半。这仍然是填充气体所需时间的两倍以上。将最后20%的速度提高可以大大提高电动汽车在汽油方面的竞争力。

XNRGI Powercell硅晶片电池设计(来自公司视频)

XNRGI Powercell硅晶片电池设计(来自公司视频)

XNRGI声称其电池的能量密度为每公斤400瓦时(每升1600瓦时),是当今最佳电池的每磅能量的两倍。

XNRGI称其电池的另一个好处是降低了成本。该公司表示,无论使用何种应用,它都可以以每千瓦时150美元的价格建造电池。它已经售出了600台用于网格存储应用的产品,但该公司表示,对于电子产品来说,它们是可以承受的。

由于电池可以在现有的硅晶圆厂中制造,因此XNRGI称电池厂的成本可以降低受过百分之九十五的教育.

该公司尚未透露何时将其新电池格式用于汽车本身的测试。

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