accu met tien keer meer opslagcapaciteit

[De schoofzak]

Als het waar is, en als het in massa-productie kan gaan ...
Revolutie !!

Titel: Doorbraak: Duitse silicium accu met tien keer meer opslagcapaciteit

link: https://www.ad.nl/auto/doorbraak-dui...teit~a65a268d/

Onderzoekers van de Universiteit van Kiel hebben een silicium accu ontwikkeld die tien keer meer opslagcapaciteit heeft dan de hedendaagse lithium-ion-technologie. Bovendien kost het opladen slechts een paar minuten.
Erik Kouwenhoven 30-04-18, 20:00 Laatste update: 20:07

Dankzij de nieuwe accu’s kunnen elektrische auto's van de toekomst langer rijden en kunnen gehoorapparaten kleiner gemaakt worden. De nieuwe batterijtechnologie gebruikt in plaats van de huidige grafietanoden nu exemplaren van 100 procent silicium, het op een na meest voorkomende element van de aarde. De accu’s zijn in de testopstelling in slechts twaalf minuten volledig volgeladen. Gelijksoortige accu’s op basis van lithium-ion-technologie zouden hier vijf uur over doen.
Brandwerend

Een ander pluspunt is de brandwerende eigenschap van silicium. Het grootste probleem dat onderzoekers moesten oplossen, was de mechanische instabiliteit van silicium, die de levensduur van de siliciumanode beperkte. De universiteit ontdekte dat silicium alleen in een microstructuur van een dunne draad flexibel genoeg is om de grote uitzetting te weerstaan die noodzakelijk is. Ondertussen zijn er al 500 succesvolle ladingen en ontladingen bij het instituut gedaan met de nieuwe accu’s en is een begin gemaakt met de productie.

[Micele]

Mensen die geen veranderingen kunnen verdragen gaan alvast daartegen zijn.

[maddox]

Wanneer kan ik er een 5Kw/u pack van kopen?

En als het even kan, een stapeltje 15V 3Ah 40C packs.

[Aurora_Borealis]

Oorspronkelijk geplaatst door De schoofzak

Als het waar is, en als het in massa-productie kan gaan ...
Revolutie !!

Helaas is het niet waar...

Het gaat hier over het vervangen van de grafiet-anode door een silicium-anode in een lithium-ion batterij. Grafiet heeft een energie-dichtheid van 372 mAh/g; silicium heeft een theoretische energie-dichtheid van 4200 mAh/g...

10x meer dus ? Nee, enkel de energiedichtheid van de anode. De energiedichtheid van de volledige elektrochemische cel (anode+kathode+elektroliet) kan met silicium theoretisch maar met 41% toenemen in vergelijking met grafiet als anode. De praktijk is allicht nog lager, 20 of 30 % of zo tegenover de huidige li-ions en geen 10x...

[kelt]

Het zijn duidelijke technische deelstapjes die ,aanhoudend doorgevoerd,tot verbeteringen leiden.

Jammer dat persschrijvers dan gaan overdrijven...Materialen met zeer hoge theoretische energiedichtheden implementeren zijn een loffelijk streven,maar je moet ze er wel uit- en in- krijgen

Het is met die constante verbeteringen,al 150 jaar lang,dat de oudheidkundige lood-zuur accu al die jaren relevant gebleven is hoewel deze technologie op pure technische parameters het kneusje is........en toch.....

In die jaren hebben we andere technologien,ik denk aan Ni-Cd,zien opkomen en weer verdwijnen (deze chemie heeft nog een paar niches) terwijl de veel recentere NiMh (het nec-plus-ultra amper 25 jaar geleden)nog steeds vrij goed lijkt stand te houden onder de "onslaught" van de Lithiums....

[De schoofzak]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Wanneer kan ik er een 5Kw/u pack van kopen?

En als het even kan, een stapeltje 15V 3Ah 40C packs.

Ten laatste over 5 jaar.

[Micele]

Het zou binnen 2 jaar zijn, wslk eerst in kleine toepassingen.

Uit een duidelijker -minder overdreven- artikel over die Li-Si batterijen:

Elk jumpje meer is meer, volgens Tesla - uitspraak Tesla/Panasonic 2015 - zou Si indertijd tov hun oude batterijen van het model S ca. 6% aan surplus brengen... maar de batterijen van het model 3 zijn ca. 15% beter dan het model S, dus gebruiken ze het eigenlijk al wat meer ... maar nog altijd in zeer beperkte mate, wslk 10% Si. (het is maar welke referte van Li-ion-chemie men neemt)

Het meest genoemde +30 % beter dan de beste Li-ion -met weinig Si- is natuurlijk een enorme jump beter.

Veel meer silicium gebruiken voor de anode kan ook interessant zijn qua hoeveelheid en hun prijzen. En blijkbaar kan die batterij veel sneller geladen worden, wat eventueel nog belangrijker is als de capaciteit an sich. Laat ze maar experimenteren, vroeg op laat komt er wel een duurzame standaard van. Als ze van serieproductie spreken in 2 jaar zit het toch al goed qua duurzaamheid of het aantal volledige laadcyclussen met maar minimale degradatie na x.000 cyclussen.
Nadeel is wel dat het productieproces omgesteld moet worden, of extra tijd, maar elk voordeel heeft wel een nadeel dat kan opgelost worden.

https://www.wsj.com/articles/the-bat...out-1521374401

The Battery Boost We’ve Been Waiting for Is Only a Few Years Out

Batteries that power our modern world are expected to get a jump in storage
capacity of 30% or more

...
The next wave of batteries, long in the pipeline, is ready for commercialization. This will mean, among other things, phones with 10% to 30% more battery life, or phones with the same battery life but faster and lighter or with brighter screens. We’ll see more cellular-connected wearables. As this technology becomes widespread, makers of electric vehicles and home storage batteries will be able to knock thousands of dollars off their prices over the next five to 10 years. Makers of electric aircraft will be able to explore new designs.

There is a limit to how far lithium-ion batteries can take us; surprisingly, it’s about twice their current capacity. The small, single-digit percentage improvements we see year after year typically are because of improvements in how they are made, such as small tweaks to their chemistry or new techniques for filling battery cells with lithium-rich electrolyte. What’s coming is a more fundamental change to the materials that make up a battery.

First, some science: Every lithium-ion battery has an anode and a cathode. Lithium ions traveling between them yield the electrical current that powers our devices. When a battery is fully charged, the anode has sucked up lithium ions like a sponge. And as it discharges, those ions travel through the electrolyte, to the cathode.

Typically, anodes in lithium-ion batteries are made of graphite, which is carbon in a crystalline form. While graphite anodes hold a substantial number of lithium ions, researchers have long known a different material, silicon, can hold 25 times as many.

The trick is, silicon brings with it countless technical challenges. For instance, a pure silicon anode will soak up so many lithium ions that it gets “pulverized” after a single charge, says George Crabtree, director of the Joint Center for Energy Storage Research, established by the U.S. Department of Energy at the University of Chicago Argonne lab to accelerate battery research.

Current battery anodes can have small amounts of silicon, boosting their performance slightly. The amount of silicon in a company’s battery is a closely held trade secret, but Dr. Crabtree estimates that in any battery, silicon is at most 10% of the anode. In 2015, Tesla founder Elon Musk revealed that silicon in the Panasonic-made batteries of the auto maker’s Model S helped boost the car’s range by 6%.

Now, some startups say they are developing production-ready batteries with anodes that are mostly silicon. Sila Nanotechnologies, Angstron Materials , Enovix and Enevate, to name a few, offer materials for so-called lithium-silicon batteries, which are being tested by the world’s largest battery manufacturers, car companies and consumer-electronics companies.

For Sila, in Alameda, Calif., the secret is nanoparticles lots of empty space inside. This way, the lithium can be absorbed into the particle without making the anode swell and shatter, says Sila Chief Executive Gene Berdichevsky. Cells made with Sila’s particles could store 20% to 40% more energy, he adds.

Angstron Materials, in Dayton, Ohio, makes similar claims about its nanoparticles for lithium-ion batteries.

Dr. Crabtree says this approach is entirely plausible, though there’s a trade-off: By allowing more room inside the anode for lithium ions, manufacturers must produce a larger anode. This anode takes up more space in the battery, allowing less overall space to increase capacity. This is why the upper bound of increased energy density using this approach is about 40%.

The big challenge, as ever, is getting to market, says Dr. Crabtree.

Sila’s clients include BMW and Amperex Technology , one of the world’s largest makers of batteries for consumer electronics, including both Apple ’s iPhone and Samsung ’s Galaxy S8 phone.

China-based Amperex is also an investor in Sila, but Amperex Chief Operating Officer Joe Kit Chu Lam says his company is securing several suppliers of the nanoparticles necessary to produce lithium-silicon batteries. Having multiple suppliers is essential for securing enough volume, he says.

The first commercial consumer devices to have higher-capacity lithium-silicon batteries will likely be announced in the next two years, says Mr. Lam, who expects a wearable to be first. Other companies claim a similar timetable for consumer rollout.

Enevate produces complete silicon-dominant anodes for car manufacturers. CEO Robert Rango says its technology increases the range of electric vehicles by 30% compared with conventional lithium-ion batteries.

BMW plans to incorporate Sila’s silicon anode technology in a plug-in electric vehicle by 2023, says a company spokesman. BMW expects an increase of 10% to 15% in battery-pack capacity in a single leap. While this is the same technology destined for mobile electronics, the higher volumes and higher safety demands of the auto industry mean slower implementation there. In 2017, BMW said it would invest €200 million ($246 million) in its own battery-research center.

The first commercial consumer devices to have higher-capacity lithium-silicon batteries will likely be announced in the next two years, says Mr. Lam, who expects a wearable to be first. Other companies claim a similar timetable for consumer rollout.

Enevate produces complete silicon-dominant anodes for car manufacturers. CEO Robert Rango says its technology increases the range of electric vehicles by 30% compared with conventional lithium-ion batteries.

BMW plans to incorporate Sila’s silicon anode technology in a plug-in electric vehicle by 2023, says a company spokesman. BMW expects an increase of 10% to 15% in battery-pack capacity in a single leap. While this is the same technology destined for mobile electronics, the higher volumes and higher safety demands of the auto industry mean slower implementation there. In 2017, BMW said it would invest €200 million ($246 million) in its own battery-research center.

Enovix, whose investors include Intel and Qualcomm, has pioneered a different kind of 3-D structure for its batteries, says CEO Harrold Rust. With much higher energy density and anodes that are almost pure silicon, the company claims its batteries would contain 30% to 50% more energy in the size needed for a mobile phone, and two to three times as much in the size required for a smartwatch.

The downside: producing these will require a significant departure from the current manufacturing process.

Even though it’s a significant advance, to get beyond what’s possible with lithium-silicon batteries will require a change in battery composition—such as lithium-sulfur chemistry or solid-state batteries. Efforts to make these technologies viable are at a much earlier stage, however, and it isn’t clear when they’ll arrive.

Meanwhile, we can look forward to the possibility of a thinner or more capable Apple Watch, wireless headphones we don’t have to charge as often and electric vehicles that are actually affordable. The capacity of lithium-ion batteries has increased threefold since their introduction in 1991, and at every level of improvement, new and unexpected applications, devices and business opportunities pop up.

Write to Christopher Mims at [email protected]

Corrections & Amplifications

Sila Nanotechnologies produces nanoparticles that contain silicon and other components, but don’t include graphite. A previous version of this column incorrectly described nanoparticles as a graphite-silicon composite. An earlier version also incorrectly identified Angstron Materials as Angstrom Materials. (Angstron error corrected: March 18, 2018. Nanoparticles error corrected: March 19, 2018)

Maar ze experimenteren ook met andere ultrafast solid-state batterijen en die zouden ook in 2019-2020 komen, en veel beter zijn dan die Li-Si... wait and see...

https://www.forbes.com/sites/bertels...yota-confirms/

Ultrafast-Charging Solid-State EV Batteries Around The Corner, Toyota Confirms

Jul 25, 2017

Five years ago, Takeshi Uchiyamada was not yet chairman of Toyota, and I was still at Thetruthaboutcars. I went to a Toyota event in Tokyo, where Uchiyamada-san mentioned the possibility of a breakthrough solid-state battery. He had a small specimen of the battery, and it even powered a vehicle – a skateboard. I was told then it could take a decade before the solid-state battery powers a car, because that’s how long battery breakthroughs take to travel the distance from research lab to road. Half of the decade is past, and that timing still holds. In another five years, and if a report in a Japanese newspaper is to be believed, Toyota will have the key technology for wide-spread adoption of battery-electric vehicles: Solid-state batteries with twice the range of today’s EVs, while charging only in minutes.

With that, Toyota would solve the two “weak points” of current EVs, namely range and way too long recharge times, writes the Chunichi Shimbun (Japanese.) The Nagoya paper dominates Japan’s Aichi prefecture, home turf for many Toyota factories and R&D labs. Its report has been picked-up by Reuters, and from what I have been hearing from the inside of Toyota so far, the story does not appear to be far off the mark. At Toyota, they thought all day today about a comment, and in the evening, Toyota spokesperson Kayo Doi could give me the official line:

“Among new generation batteries, at this stage, solid-state batteries are considered closest to the level of practical application required to equip vehicles for volume production. We are working on research and development, including the production engineering of solid-state batteries, to commercialize them by the early 2020s. However, we cannot comment on specific product plans.”

Except for the last sentence, that was more disclosure than one would expect.

Solid-state batteries promise to do away with the liquids that caused the build-up of current in batteries ever since Mr. Volta dipped copper plates into brine. Those liquid electrolytes soon became nastier, and sulfuric acid keeps sloshing through car batteries to this very day. “Dry” cells never were completely dry, they use a moist paste that sometimes leaks out. Higher powered lithium-ion batteries can get sometimes way too hot, as the Galaxy Note 7, or the occasional electric vehicle fire can attest.

Solid state batteries are no fire hazard, they promise to recharge faster, store more power in a given volume, and, especially interesting for automobile engineers, they can be molded into many shapes. [...]

(werd ook bevestigd in recentere bronnen)

[Micele]

-

[Micele]

Vorige lange post samengevat in een tekeninkje:


https://pushevs.com/2017/11/11/lg-ch...battery-cells/

Solid states beloven dus meer winst als verbeterde anode-cathode-chemie...
(Bij de Li-Si is het de anode)

[Micele]

kzal het maar hier zetten, een van de vele nieuwsjes over nieuwe batterijtechniek die na 2020 gaat uitkomen. De zoveelste claim.

Zou pakweg 75 kWh bijladen in 5 minuten.

Deze keer eentje uit Israel, StoreDot:

https://electrek.co/2018/05/22/ultra...-oil-giant-bp/

Israel-based startup StoreDot has been making waves in the battery world for the past few years with its ‘ultra-fast charging battery’.

As we often point out, It’s hard to gauge the credibility of new battery technologies without hard data, but in the case of StoreDot, It is starting to get some massive backing from giant companies.

Today, British oil company BP announced that it invested $20 million in the startup.

David Gilmour, vice president, business development of BP Ventures, made the announcement today:

“The technology to support EVs is advancing rapidly and BP Ventures is committed to identifying and investing in companies that we believe are at the cutting edge of this industry. StoreDot has shown significant progress in the development of ultra-fast charging, both in mobile phone and vehicle applications. BP looks forward to working alongside them, as an investor and strategic partner, to bring their technology from the lab to the vehicle.”

BP’s investment follows another $60 million round led by Daimler last year.

The company is developing a lithium ion-based battery technology incorporating “chemically synthesized organic molecules of non-biological origin”, which they claim can enable an insane charge rate while maintaining a good energy density.

StoreDot describes its battery technology:

“StoreDot’s core technology incorporates chemically synthesized organic molecules of non-biological origin. These innovative molecules demonstrate uniquely tunable optical and electrochemical properties, which allow for enhanced performance of energy storage devices.”

They claim that their battery system can be fully charged within 5 minutes and enables a range of up to 300 miles (480 km), which generally means a battery pack of over 75 kWh of energy capacity in an average sized car.

It’s not clear how they would handle such an insane charge rate at the charger level.

StoreDot is also leveraging its battery tech for mobile devices with the same fast-charging claims. They claim that the tech will be in mobiles as soon as next year.

Not much else is known about StoreDot’s technology, but the company says that it aims to bring it to mass production at its own facility called ‘OneGiga’ by 2022.

They are planning to build the factory in Shenzhen, China, and they aim for a scalable capacity of 1 to 10 GWh per year.

Oil companies have been increasingly interested in electric vehicle charging as they start to see electric vehicles slowly taking over the car industry.

Shell is leading the charge through its involvement in the new Ionity charging network in Europe, building its own chargers at its own gas stations, and recently acquiring a charging network with over 30,000 chargers.

BP is also now apparently on board with this investment, but they also recently invested in a US-based electric vehicle charging station manufacturer.

Tesla also recently deployed Powerpacks at a BP wind farm.

Zelfs BP zou er wat geld investeren? wtf? Of gaan die voor de laadpalen zorgen zoals Shell?

[Mambo]

Het kan dat je heel snel kan opladen.
Volgens mij zelfs op 1 seconde als je maar evenveel power als de batterij kunt overbrengen.

Maar snel opladen is al altijd...om redenen die ik niet weet...synoniem met snel uw batterij weggooien.

Ergens is dat blijkbaar niet langer zo als ik de berichten mag geloven.
Ofwel is het nog steeds zo maar laten ze het aantal oplaadbeurten weg??

[Henri1]

Oorspronkelijk geplaatst door De schoofzak

Als het waar is, en als het in massa-productie kan gaan ...
Revolutie !!

Titel: Doorbraak: Duitse silicium accu met tien keer meer opslagcapaciteit

link: https://www.ad.nl/auto/doorbraak-dui...teit~a65a268d/

Weer iemand die het warme water opnieuw aan het uitvinden is.

Binnenkort zit er misschien 10x meer energie in een liter benzine.

[Tavek]

Oorspronkelijk geplaatst door Henri1

Weer iemand die het warme water opnieuw aan het uitvinden is.

Binnenkort zit er misschien 10x meer energie in een liter benzine.

Dan is het geen benzine meer.

[Micele]

Oorspronkelijk geplaatst door Mambo

Het kan dat je heel snel kan opladen.
Volgens mij zelfs op 1 seconde als je maar evenveel power als de batterij kunt overbrengen.

Maar snel opladen is al altijd...om redenen die ik niet weet...synoniem met snel uw batterij weggooien.

Ergens is dat blijkbaar niet langer zo als ik de berichten mag geloven.
Ofwel is het nog steeds zo maar laten ze het aantal oplaadbeurten weg??

Men gaat pas zulke batterijen op de markt brengen - in massaproductie - als ze duurzaam genoeg zijn. Pakweg 1000 volledige laadcyclussen minimum.

Voor die batterij zou dat zijn 480 km*1000 = 480.000 km minimum.
2000 laadcyclussen zou al 960.000 km zijn.

Ggl eens op Solid State Li ion en Cycle life...

je vind dan van 500 laadcyclussen tot zelfs #10.000.
maar *1200 is voor mij ook al ruim voldoende, pakweg 570.000 km. Zo lang rijdt geen normale mens met dezelfde wagen. lol.
*

https://futurism.com/new-ultra-fast-...age-in-energy/

The use of an alkali-metal anode (lithium, sodium or potassium)—which isn’t possible with conventional batteries—increases the energy density of a cathode and delivers a long cycle life. In experiments, the researchers’ cells have demonstrated more than 1,200 cycles with low cell resistance.

# 10.000 : http://www.greencarcongress.com/2014...1020-ornl.html

[Mambo]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

Men gaat pas zulke batterijen op de markt brengen - in massaproductie - als ze duurzaam genoeg zijn. Pakweg 1000 volledige laadcyclussen minimum.

Voor die batterij zou dat zijn 480 km*1000 = 480.000 km minimum.
2000 laadcyclussen zou al 960.000 km zijn.

Ggl eens op Solid State Li ion en Cycle life...

je vind dan van 500 laadcyclussen tot zelfs #10.000.
maar *1200 is voor mij ook al goed, pakweg 570.000 km.
* https://futurism.com/new-ultra-fast-...age-in-energy/

# 10.000 : http://www.greencarcongress.com/2014...1020-ornl.html

Ja als het duurzaam is dan is dat zeker een grote pluspunt.

Ik zei het...ik weet niet waarom snel laden minder goed is...maar als je pakWeg 500 000 km kunt doen is het idd duurzaam en wel interessant.

De toekomst zal het ons vertellen.

[Micele]

Oorspronkelijk geplaatst door Mambo

Ja als het duurzaam is dan is dat zeker een grote pluspunt.

Ik zei het...ik weet niet waarom snel laden minder goed is...maar als je pakWeg 500 000 km kunt doen is het idd duurzaam en wel interessant.

De toekomst zal het ons vertellen.

Er zijn al Tesla model S die 500.000 km hebben met batterijtechniek van 2012, vandaag is het eigenlijk al verteld:

https://www.google.be/search?q=500.0...hrome&ie=UTF-8

[Tavek]

In de VS zijn er best wel wat gewone amerikanen die ex-lease Tesla Model S'en (generatie 2013-2014 die nu uit lease komen) opkopen voor 35-40k dollar.

Luxewagen voor weinig geld. Aangezien de batterijdegradatie zo goed is, koopje.

Hier ga je dat pas over een paar jaar zien, Tesla is later doorgebroken.

[araneus]

De batterij van mijn Model X bevat al een gedeelte Silicium in de anode. De 90 kWh waren de eerste packs die dit hadden. Deze batterij was een tijdje een optie op de Model S, je betaalde een paar duizend euro meer voor de upgrade van 85 naar 90 kWh.

Het probleem van meer silicium in het pack is de volumetoename wanneer je de batterij ontlaadt. Het is om deze reden dat er niet meer Silicium wordt gebruikt.