He ʻumi mau manawa ʻoi aku ka nui o ka mālama ʻana ma mua o ka graphite, ka mea i hoʻohana ʻia a hiki i kēia manawa i nā pā lithium-ion e hāpai i ka hoʻouka ʻana. ʻO kēia ke kumu o ka manaʻo o ka hoʻohana ʻana i ka silikoni i nā makahiki e hiki mai ana, ma nā 'smartphones' a me nā mea hana a me nā anodes o nā pihi kaʻa (kahi ʻāpana kahi i hoʻolaha ai ʻo Volkswagen i ke kūkulu ʻia ʻana o kahi gigafactory ma Sagunto. no ka hana ʻana i nā pila no nā kaʻa uila, me ka manaʻo o 3.000 mau hana). A ʻo nā hui e like me Sila Nanotechnologies, ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa, ua hōʻoia i ka hoʻomaka ʻana o ka hana ʻana i kā lākou mau ʻāpana pākahi mua me kēia mineral.
He mau kikowaena noiʻi ʻo Sepania e hana ana i kēia mineral, ʻo ka lua o ka nui o ka ʻōpala o ka honua a ʻoi aku ka maʻalahi ma mua o ka graphite (e like me ka nui o nā hihia ʻē aʻe - no ka laʻana, ʻo ka 'rare earths'-, me ka hegemony Kina), e like me ka mea i loaʻa i loko. nā pōhaku a i ʻole ke one, a i ka unuhi ʻia ʻana, hiki iā ia ke hoʻomaka i kona pōʻai ola pono.
ʻO kēia ka mea a lākou e hana ai ma Floatech, kahi spin-off o IMDEA Materials (kahi noiʻi noiʻi i hoʻopili ʻia i ke Community of Madrid), i kākoʻo kālā ʻia e Juan José Vilatela lāua ʻo Richard Schäufele, ʻāpana o ka Multifunctional Nanocomposites Group.
I kēia manawa a me ka wā e hiki mai ana
ʻO Vilatela, he ʻenekinia kino mai ka Universidad Iberoamericana de México a he kauka kauka mai ke Kulanui o Cambridge, e hōʻike ana i ke ʻano o ka hana ʻana me kēia mea: a me ka emi ʻana o ke kaumaha a me ka nui ".
E like me ka hōʻailona o ka mea noiʻi, ka mea hou e kālele ana i ka hoʻomaʻemaʻe i ke kaʻina hana e e ubiquitous i loko o ka 'virtuous kahua' nui manufacturing, haʻahaʻa kumu kūʻai ... me ka hoʻi mai o ka hoomau hana: "Silicon pono i ke kaʻina hana o ka hoʻololi 'ana i mea paahana, no ka mea. ka mea ma Floatech e hoʻopau i nā mea hoʻoheheʻe a me ke kaʻina hui ʻana, no laila e hoʻemi ʻia ka wāwae kaiapuni". He huakaʻi ma waena o kahi pōʻai hoʻopukapuka, me ka manaʻo e kūkulu i ka mea kanu hoʻokele mua ma 2023 a loaʻa kahi huahana i mākaukau e 2025 (ua loaʻa iā lākou ke kākoʻo o ka European Research Council, mai kahi papahana o ka maikaʻi i ka noiʻi).
ʻOiaʻiʻo, ʻoiai ke hele mai nei ke silikoni me nā mea maikaʻi, e hōʻike ana i kekahi mau mea nui, e like me kona haki ʻana ma muli o ka hoʻololi mau ʻana i ka leo maʻamau o ke kaʻina hana hoʻouka a me ka hoʻokuʻu ʻana i nā pā lithium-ion. Ma kēia ʻano, ua hōʻike ʻo Carmen Morant, Polofesa o Applied Physics ma ke Kulanui Autonomous o Madrid, i ke koʻikoʻi o kēia mineral: "He mea hoʻohiki loa ia ma ke ʻano he anode mea no nā pā lithium, no ka mea ʻo ia ka mea me ka mana kikoʻī-theoretical kiʻekiʻe. a nui loa ma ke ano. He mea koʻikoʻi paha ia, no ka laʻana, i ka mālama ʻana i nā ikehu hou. Eia nō naʻe, ma muli o ka nui o nā ʻano like ʻole i ka hoʻomaka ʻana / unuhi ʻana o ka lithium i loko o ke silika, kahi e hoʻonui ai ka mea waiwai a hoʻemi i ka leo a hiki i ʻehā mau manawa, nahā ka anode, haki a nalowale ka pākaukau. No kēia kumu, ke aʻo nei mākou pehea e hoʻonui ai i ke ola pono o kēia mau pila ma o ka hoʻohana ʻana i nā mea i nā liʻiliʻi liʻiliʻi, e like me, no ka laʻana, nā kiʻiʻoniʻoni silika lahilahi a me nā nanowires silicon ".
He hana koʻikoʻi koʻikoʻi ka hopena, e like me kā Morant i kuhikuhi ai, "ma ka hana ʻana me nā ʻāpana ʻoi aku ka lahilahi o ka silika a me ka hana ʻana i nā nanowires silicon i hoʻohālikelike ʻia. No ka ʻike ʻana iā ia, he mea like ia me nā spikes o kahi ʻeha, ma waena o kēlā mau wahi e hoʻonui ai i ka leo hiki ke hoʻokipa ʻia i ka wā o ka hoʻouka ʻana. Hōʻike ka mea loea i ʻelua ʻano silika ma kēia kahua: "ʻo ka crystalline (ʻoi aku ka pipiʻi a ʻaʻole hiki ke kūʻai aku i ke kūʻai aku), a ʻo ka amorphous, ʻoi aku ka porous a hiki ke 'doped' me ka hoʻokomo ʻana i nā mea no laila e mau ana. ʻoi aku ka conductive, kahi mākou e noiʻi nei me ka hui pū ʻana me ka Deposited Silicon Devices Group, Photovoltaic Solar Energy Unit o ka CIEMAT (Centre for Energy, Environmental and Technological Research)".
Ma ka hihia o Marta Cabello, he mea noiʻi postdoctoral i ka pūʻulu noiʻi Cell Prototyping ma CIC energiGUNE, hōʻike ʻo ia pehea, a hiki i kēia manawa, ua hoʻohana ka ʻoihana i nā haʻahaʻa haʻahaʻa o ka silikoni i nā anodes, ma waena o 5 a me 8%. A e hōʻike ana i ke komo ʻana o ke keʻena i ka papahana ʻEulopa 3beLiEVe, "ʻo kāna pahuhopu ka hoʻoikaika ʻana i ke kūlana o ka pākaukau ʻEulopa a me ka ʻoihana automotive i ka mākeke e hiki mai ana no nā kaʻa uila ma o ka hoʻolako ʻana i ka hanauna mua o nā pā. Ma kēia papahana e noiʻi ʻia ka hoʻokomo ʻana o ka silica i ka mea anode.
ʻO kēia hoʻomohala ʻana o ke kikowaena, aia ma ka Álava Technology Park, ma mua o ke komo ʻana i kekahi papahana ʻEulopa koʻikoʻi ʻo Graphene Flagship Core 2, "kahi i hana ʻia ai ka noiʻi ʻana ma nā anodes silicon i hui pū ʻia me ka graphene, e hoʻokele ana i ka nui o kēia hui ʻana o nā mea no kāna. nuipa hana".
Manawa Hou
Ma muli o ka hoʻomau ʻana, kuhikuhi ʻo Cabello i ka piʻi ʻana o ka nui o ka ikehu o ka pākaukau e hiki ai ke loaʻa nā kaʻa uila me nā pākaukau e hiki ke hāʻawi i nā kilomika hou aʻe e mālama ai i hoʻokahi uku hoʻokahi: nā pāhana lithium-ion base industrial in silicon anodes. Hoʻemi ʻia i ka liʻiliʻi loa, ʻo ia ka hana ʻana a me ke kaʻina hana o kēia mau anodes i hana ʻia i loko o ka wai wai, kahi mamao mai nā mea hoʻoheheʻe organik i hoʻohana mau ʻia, he mea ʻona a hōʻemi i ka palekana o nā pā.
ʻO kekahi mea koʻikoʻi ʻo Ferroglobe, ka hui Sepania, me nā kaʻa uila liʻiliʻi, i koho ʻia i ka lua o ka pan-European research and innovation project (IPCEI) e uhi ana i ke kaulahao waiwai pākahi.
ʻO ka mea alakaʻi nui o ka honua i ka silicon metala a me ka silicon-manganese ferroalloys, he kumu kūʻai aku ma ka honua holoʻokoʻa i nā mākeke ikaika a wikiwiki hoʻi e like me ka lā, automotive, nā huahana mea kūʻai aku, kūkulu a me ka ʻāpana ikehu, me nā mea kanu hana ma Sepania, Farani, Norewai. , ʻApelika Hema, ʻAmelika Hui Pū ʻIa, Kanada, ʻAmelika a me Kina (26 mau kikowaena hana, me 69 mau umu ahi ma ka honua holoʻokoʻa, a me kekahi mau limahana 3400 ma ka honua holoʻokoʻa).
Ma kāna Innovation and R&D Center (ma Sabón, La Coruña), me ka hale hana silica metallurgical, ʻo ia wale nō ma Sepania, ua hoʻokumu ʻo Ferroglobe i kahi hoʻolālā hoʻolālā hoʻolālā no ka hoʻomohala ʻana i ka pauka silicon (micrometric a nanometric) no ka anode o ka lithium. - nā ʻōhua ion. "Makemake ka ʻoihana (ke kuhikuhi nei lākou) e hāʻawi i nā hoʻonā i ka luʻu o kēia manawa e kū nei i ka ʻoihana automotive a me ka mobility, e like me ka hoʻolaha ʻana i ka hoʻololi ʻana i nā ʻenehana hoʻomau a me ke aniau. I kēia pōʻaiapili, he ʻenehana koʻikoʻi nā pila no kēia hoʻololi, akā pono e hōʻoia i ka hoʻolako ʻana i nā mea holomua e pono ai ke hana ʻana iā lākou ". ʻO kahi hiʻohiʻona honua kahi i hoʻokumu ʻia ai ke silika ma ke ʻano he mea nui o nā makahiki he ʻumi mua e wehewehe i ka pilina ma waena o ka loaʻa kālā a me ka hoʻomau.
