Põhieelis
Ülikõrge energiatihedus
Räni-süsiniku komposiitmaterjalide tegelik maht võib jõuda 1500-2000} mah/g {., kui kombineerida kõrge nikkekese Ternaarse positiivse elektroodidega, võib aku energiatihedus ületada 300Wh/kg (näiteks kui TESLA 4680 aku kasutab 8. {{{8 {8%), suureneb 20%), mis suureneb energiat, mis suureneb energiat, mis on energias, energiat suurenenud) energiat suureneb) energiat.
Rakendusjuhtum: teatud kaubamärgi lipulaeva akumaht on suurenenud 4000 mAh -lt 4800mAh -ni ja elektrisõidukite sõiduvahemikku on pikendatud 50-100 kilomeetritega .
Suurepärane jalgrattasõidu jõudlus
Süsinikumaterjalide kolmemõõtmeline võrgustruktuur võib hajutada räni . laboratoorsete andmete laienemisstressi nähtub, et räni-süsiniku negatiivse elektroodi süsinikkattega mahutavuse säilitamissagedus on 82% pärast 500 tsüklit. {{{7-aastased {7-aastased, mis on samaväärne pärast mobiiltelefonit, mis on 80% -line, mis on abiks 80% -ga, mis on antud iga päev.
Tehniline läbimurre: CVD-meetodil valmistatud räni-süsinikanode võib oma ühtlase komposiitstruktuuriga saavutada tsükli, mis on üle 1500 korda, ületades kaugelt grafiidi anoodi ({1000-2000 korda) .
Kiire laadimisvõime
Süsinikumaterjalide juhtivus leevendab räni isoleerivaid defekte ja liitium-ioomi difusiooni kiirust suurendatakse 30 korda, toetades 5C kiiret laadimist (näiteks teatud elektrisõiduki kiire laadimise kiire laadimistehnoloogia 30-) .
Räniumi liitiumi ekstraheerimise potentsiaal (~ 0 . 4v vs .} li/li⁺) on suurem kui grafiidil (~ 0 . 05v vs li/li⁺), mis võib takistada liitiumi pinnale ja tugevdamise ohutuse ajal pinnale.
Kulutõhusus ja keskkonnaeelised
Ränion on Maa koorikul teine rikkalikum element ja selle toorainekulud on 40% madalamad kui grafiidil . pärast suuremahulist tootmist saab kogumaksumust vähendada 15% (nagu arvutatakse teatud akuvabrikus, kasutades räni-süsinikut negatiivseid elektroode, võib vähendada iga kWh-i kulusid 8 $) {6 {6 {6 {6 {6 {6 {6}
Üks tonn räni-süsiniku anoodmaterjali võib vähendada 2 {. ekstraheerimist 3 tonni grafiidi ja madalamat tootmise energiatarbimist 18%., kui kõik kogu maailmas oleksid kogu maailmas asuvad üleminek räni-süsinik-anodedele, see tooks vähendada 3,5 miljonit tonni süsinikdiokside emissions.
Ühilduvus ja tehniline potentsiaal
Seda saab otse olemasoleva grafiidi anoodi tootmisliiniga . ainult läga valemit ja rulliku vajutamisparameetreid reguleerida (näiteks renoveeriti teatud ettevõtte tootmisrida vaid kolme kuuga) .
Pidev innovatsioon: sellised struktuurid nagu kolmemõõtmelised grafeeniga kaetud räniosakesed ja räni-süsiniku nanovõitmassiivid on lükanud energiatiheduse kuni 1800mAh/g . pärast 800 tsüklit, ulatub võimsuse säilitamise määr ikkagi 91%..
Rakenduse stsenaariumid ja turu väljavaated
Tarbeelektroonika: läbitungimise määr on jõudnud 18%-ni .. Mobiiltelefoni kasutaja tegelik test näitab, et räni-süsinikugagatiivse elektroodiga aku väheneb vaid 11%aku kestvuses pärast 500 laengutingimuse tsüklit (samas kui traditsioonilised akud vähenevad 35%) .}.
Elektrisõidukid: taotlusmäär on umbes 7%. pärast seda, kui teatud autotootja uusim mudel kasutusele võetud räni-süsiniku anood, vähenes aku mass 23%ja elektrienergia tarbimine 100 kilomeetri kohta vähenes 12 kWh. -ni.
Energiasalvestusväli: Pärast räni-süsinik-negatiivsete elektroodide akude kasutamist teatud fotogalvaanilise energia salvestusprojektis suurenes igapäevane tsükli sagedus 2 korda 3 korda .
Tehnilised väljakutsed ja tulevased suunad
Mahu laienemisprobleem: kuigi süsinikukomposiitide märkimisväärselt leevendab räniosakeste nanosioneerimine konkreetset pindala järsku suurenemist, mille tulemuseks on madal esialgne efektiivsus (nõuab kompenseerimiseks eelnevat tehnoloogiat) .
Suuremahuline tootmine: CVD-meetodi seadmete maksumus on kõrge .. Vedeliku voodiprotsess peab käsitlema silaani sadestumise ühtluse ja ohutuse probleeme (eeldatavasti rakendatakse järk-järgult aastatel 2025 kuni 2026) .
Materjali suhte optimeerimine: kui ränisisaldus ületab 15%, langeb jõudlus järsult .. Tööstus võtab üldiselt kasutusele räni dopingusuhte 5% kuni 10% (nagu on näidatud teatud ettevõtte patendis, on põhjalik jõudlus optimaalne, kui räni sisu on 8%) .