ग्रेफाइट भन्दा दस गुणा बढी भण्डारण क्षमता, चार्जिङ प्रवर्द्धन गर्न लिथियम आयन ब्याट्रीहरूमा हालसम्म प्रयोग गरिएको सामग्री। आगामी वर्षहरूमा सिलिकनको प्रयोगको प्रक्षेपणको कारण हो, स्मार्टफोन र उपकरणहरू र कार ब्याट्रीहरूको एनोडहरूमा (एक क्षेत्र जसमा फक्सवागनले भर्खरै ब्याट्रीहरू उत्पादन गर्न सगुन्टोमा गिगाफ्याक्ट्रीको आगामी निर्माणको घोषणा गरेको छ। 3.000 रोजगारीको अपेक्षित पुस्ताको साथ इलेक्ट्रिक कारहरू)। र संयुक्त राज्य अमेरिकामा सिला नानोटेक्नोलोजीज जस्ता कम्पनीहरूले यो खनिजसँग आफ्नो पहिलो ब्याट्री एकाइहरूको उत्पादन सुरु गरेको पुष्टि गरेका छन्।
स्पेनमा यस खनिजमा काम गर्ने धेरै अनुसन्धान केन्द्रहरू छन्, क्रस्टमा दोस्रो सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा र ग्रेफाइट भन्दा बढी पहुँचयोग्य (जस्तै धेरै अन्य केसहरूमा - उदाहरणका लागि, 'दुर्लभ पृथ्वी' -, चिनियाँ आधिपत्यसहित)) ), किनकि यो अवस्थित छ। चट्टान वा बालुवामा, र एक पटक निकालेपछि, यसको उपयोगी जीवन चक्र सुरु हुन सक्छ।
यो तिनीहरूले Floatech मा के गर्छन्, IMDEA सामग्रीको स्पिन-अफ (म्याड्रिडको समुदायमा संलग्न अनुसन्धान संस्थान), जुआन जोसे भिलाटेला र रिचर्ड Schäufele द्वारा सह-वित्त पोषित, संस्थानको बहुकार्यात्मक नानोकम्पोजिट समूहको भाग।
वर्तमान र भविष्य
मेक्सिकोको इबेरो-अमेरिकन विश्वविद्यालयका भौतिक इन्जिनियर र क्याम्ब्रिज विश्वविद्यालयका डाक्टर भिलाटेलाले यस सामग्रीसँग काम गर्ने सारलाई हाइलाइट गर्छन्: साथै वजन र आकारमा कमी।
शोधकर्ताले औंल्याएझैं, नवाचारले 'सद्गुण साइट' मा सर्वव्यापी हुन प्रक्रियालाई परिष्कृत गर्नमा ध्यान केन्द्रित गर्दछ अधिक उत्पादन, कम मूल्य... दिगो उत्पादनको फिर्ताको साथ: "सिलिकनलाई उपकरणमा रूपान्तरण प्रक्रिया चाहिन्छ, जसको लागि फ्लोटेकमा सबै सॉल्भेन्टहरू र मिश्रण प्रक्रियाको उन्मूलन, त्यसैले वातावरणीय पदचिह्न कम हुनेछ।" सन् २०२३ मा पहिलो पाइलट प्लान्ट निर्माण गर्ने र २०२५ सम्ममा उत्पादन तयार गर्ने लक्ष्यका साथ यो लगानी राउन्डको बीचमा छ (उनीहरूले अनुसन्धानमा उत्कृष्टताको परियोजनाबाट युरोपेली अनुसन्धान परिषद्को समर्थन पाएका छन्)।
निस्सन्देह, यद्यपि सिलिकन फाइदाहरूसँग भरिएको छ, यसले केही अनिवार्यताहरू प्रस्तुत गर्दछ, जस्तै लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा चार्ज गर्ने र डिस्चार्ज गर्ने प्रक्रियाको भोल्युममा निरन्तर परिवर्तनहरूको कारण यसको क्र्याकिंग। यस अर्थमा, म्याड्रिडको स्वायत्त विश्वविद्यालयका एप्लाइड फिजिक्सका प्रोफेसर कारमेन मोरान्टले यस खनिजको महत्त्वलाई हाइलाइट गर्नुहुन्छ: "यो लिथियम ब्याट्रीहरूको लागि एनोड सामग्रीको रूपमा धेरै आशाजनक छ, किनभने यो उच्चतम विशिष्ट-सैद्धान्तिक क्षमता भएको तत्व हो। र प्रकृति मा धेरै प्रचुर मात्रामा। यो धेरै महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ, उदाहरण को लागी, नवीकरणीय ऊर्जा को भण्डारण मा। यद्यपि, सिलिकनमा लिथियमको परिचय/निकासीमा हुने ठूलो मात्रा भिन्नताका कारण, जहाँ सामग्री बढ्छ र यसको भोल्युम चार गुणासम्म घट्छ, एनोड क्र्याक हुन्छ, ब्रेक हुन्छ र ब्याट्रीले स्थिरता गुमाउँछ। त्यसकारण, हामी यी ब्याट्रीहरूको उपयोगी जीवन कसरी विस्तार गर्ने भनेर अध्ययन गर्दैछौं, उदाहरणका लागि, सिलिकन र सिलिकन नानोवायरहरू जस्ता साना आकारका सामग्रीहरू प्रयोग गरेर।
समाधान एक अत्यावश्यक भौतिक कदम भएको छ, मोरान्टले औंल्याए जस्तै, "सिलिकनको धेरै पातलो तहहरूसँग काम गरेर र ठाडो पङ्क्तिबद्ध सिलिकन न्यानोवायरहरूको निर्माण गरेर। यो कल्पना गर्न को लागी, यो एक दुखाइ को स्पाइक जस्तै केहि हुनेछ, ती खाली ठाउँहरु को बीच जो भोल्युम मा वृद्धि लोडिंग-अनलोडिंग प्रक्रियाहरु को समयमा समायोजित गर्न सकिन्छ। विशेषज्ञले यस क्षेत्रमा दुई प्रकारका सिलिकनहरू छन् भनी प्रकाश पार्छन्: “क्रिस्टलाइन एउटा (धेरै महँगो र व्यावसायिक रूपमा व्यवहार्य छैन), र अमोर्फस, बढी छिद्रपूर्ण र जसलाई सामग्रीको परिचयसँगै 'डोप' गर्न सकिन्छ। अझै बढी प्रवाहकीय छ, जसमा हामी डिपोजिटेड सिलिकन डिभाइस समूह, फोटोभोल्टिक सोलार एनर्जी युनिट अफ सिम्याट (ऊर्जा, वातावरणीय र प्राविधिक अनुसन्धान केन्द्र) सँगको सहकार्यमा अनुसन्धान गरिरहेका छौं।
CIC energiGUNE सेल प्रोटोटाइप अनुसन्धान समूहमा पोस्टडक्टोरल अनुसन्धानकर्ता मार्टा काबेलोको मामलामा, उनले हाइलाइट गर्छिन् कि कसरी उद्योगले एनोडहरूमा 5 र 8% बीचमा सिलिकनको धेरै कम मात्रा प्रयोग गर्यो। र युरोपेली 3beLiEVe परियोजनामा संस्थाको सहभागिता बाहिर खडा छ, "जसको उद्देश्य ब्याट्रीको पहिलो पुस्ताको आपूर्ति मार्फत भविष्यको विद्युतीय सवारी बजारमा युरोपेली ब्याट्री र अटोमोटिभ उद्योगको स्थितिलाई बलियो बनाउनु हो। युरोपमा डिजाइन र निर्मित। यस परियोजनाले एनोड सामग्रीमा सिलिकाको परिचयको अनुसन्धान गर्दछ।
Álava टेक्नोलोजी पार्कमा अवस्थित केन्द्रको यो विकास, अर्को प्रख्यात युरोपेली परियोजना ग्राफिन फ्ल्यागशिप कोर २ मा सहभागिता हुनु अघि भएको थियो, "जहाँ सिलिकन एनोडहरूमा ग्राफिनसँग मिलेर अनुसन्धान गरिएको थियो, उत्पादन मासको लागि सामग्रीको यस संयोजनलाई मापन गर्न व्यवस्थापन गर्दै। "।
नयाँ टाइम्स
स्थिरताको परिणामको रूपमा, क्याबेलोले हाइलाइट गर्दछ कि ब्याट्रीको उर्जा घनत्वमा भएको बृद्धिले एकल चार्जमा बचत गर्न बढी किलोमिटर प्रस्ताव गर्न सक्षम ब्याट्रीहरू भएका इलेक्ट्रिक सवारी साधनहरू सम्भव बनाउँदछ: सिलिकन एनोडहरूमा आधारित औद्योगिक लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू। न्यूनतममा घटाइन्छ, यो हो कि यी एनोडहरूको निर्माण र प्रशोधन जलीय माध्यममा गरिन्छ, सामान्यतया प्रयोग हुने जैविक सॉल्भेन्टहरूबाट टाढा सर्दै, जुन विषाक्त हुन्छन् र ब्याट्रीहरूको सुरक्षा कम गर्दछ।"
अर्को डिटेचमेन्ट फेरोग्लोबको हो, स्पेनी कम्पनी, लिटिल इलेक्ट्रिक कारहरूसँगै, दोस्रो प्यान-युरोपियन रिसर्च र इनोभेसन प्रोजेक्ट (IPCEI) मा छनोट गरिएको छ जसले सम्पूर्ण ब्याट्री मूल्य श्रृंखलालाई समेट्छ।
सिलिकन धातु र सिलिकन-म्यांगनीज ferroalloys को एक अग्रणी वैश्विक उत्पादक, यो स्पेन, फ्रान्स, नर्वे, मा निर्माण प्लान्टहरु संग सौर्य, मोटर वाहन, उपभोक्ता उत्पादनहरु, निर्माण र ऊर्जा जस्ता गतिशील र द्रुत रूपमा बढ्दो बजारहरूमा विश्वव्यापी ग्राहक आधार छ। दक्षिण अफ्रिका, संयुक्त राज्य अमेरिका, क्यानडा, अर्जेन्टिना र चीन (26 उत्पादन केन्द्रहरू, विश्वभर 69 भट्टीहरू, र लगभग 3400 कर्मचारीहरू विश्वव्यापी रूपमा)।
यसको इनोभेसन र आर एन्ड डी सेन्टरमा (सबोन, ला कोरुनामा), सिलिका मेटलर्जिकल कारखानासँग, स्पेनको एक मात्र, फेरोग्लोबले लिथियमको एनोडको लागि सिलिकन पाउडर (माइक्रोमेट्रिक र नानोमेट्रिक) को विकासको लागि रणनीतिक नवाचार योजना सुरु गरेको छ। आयन ब्याट्रीहरू। “कम्पनी (उनीहरूले औंल्याए) अटोमोटिभ र गतिशीलता उद्योगले सामना गरिरहेको वर्तमान चुनौतीको समाधान प्रदान गर्न चाहन्छ, जस्तै थप दिगो र जलवायु-तटस्थ प्रविधिहरूतर्फ संक्रमणलाई बढावा दिन। यस सन्दर्भमा, ब्याट्रीहरू यस परिवर्तनको लागि एक प्रमुख प्रविधि हो, तर तिनीहरूलाई निर्माण गर्न आवश्यक उन्नत सामग्रीको आपूर्ति सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ। ” एक अन्तर्राष्ट्रिय परिदृश्य जसमा सिलिकन नाफा र स्थिरता बीचको सम्बन्धलाई स्पष्ट गर्न पहिलो दशकको आवश्यक सामग्री मध्ये एकको रूपमा स्थापित गरिएको छ।
