Новый катодный материал называется «кремне-углеродный нанокомпозит» (SCN), который представляет собой комбинацию графита, обычного катодного материала и кремния. Компания уменьшила размер кремниевой структуры до одной тысячной ширины человеческого волоса.
Отраслевые эксперты говорят, что Samsung SDI добилась больших успехов в улучшении технологии аккумуляторов, устранив расширение (набухание) аккумулятора, что всегда было проблемой элементов питания, где пытались применять кремниевые компоненты.
Производители аккумуляторов постоянно меняют материалы для повышения их ёмкости. Однако они не увлекались заменой графита, применяемого для производства катода. Это связано с тем, что графит является химически и структурно стабильным материалом.
Тем не менее, постоянно шёл поиск материалов, которые могут заменить графит, имеющий ограничения в плане хранения энергии, что критически важно для электромобилей, требующих наличия батареи с увеличенной ёмкостью, мощностью и долговечностью. Кремний может содержать примерно в 10 раз больше ионов лития, чем графит, что увеличивает ёмкость аккумулятора в 10 раз.
Проблема с кремнием заключается в том, что он расширяется в 30-40 раз больше, чем графит, что создаёт проблемы с безопасностью батареи. Samsung SDI решила эту проблему с помощью собственной технологии SCN.
Согласно исследованию Европейского патентного ведомства (ECO) и Международного энергетического агентства (IEA), опубликованного 22 сентября, Samsung является лидером глобального списка патентных заявок на аккумуляторные технологии. За период с 2000 по 2018-й год южнокорейский техногигант подал в общей сложности 4.787 документов на защиту изобретений в этом секторе. LG находится на 3-м месте с 2.999 заявками.
В глобальном рейтинге стран Южная Корея занимает 2-е место по числу научных открытий в сфере разработки аккумуляторных технологий вслед за Японией, сообщает портал Business Korea.
Samsung SDI Makes Breakthrough in Battery Technology with Silicon Cathode Material
Samsung SDI is drawing attention by developing a silicon cathode material that can enhance battery capacity.
The new cathode material is called “silicon carbon nanocomposite (SCN),” which is a combination of graphite, a conventional cathode material, and silicon. The company decreased the size of silicon to smaller than one-thousandth the width of a human hair.
In particular, experts say that Samsung SDI made great strides in improving battery technology by eliminating battery expansion (swelling), which had been pointed out as a problem with silicon materials.
Battery producers have constantly changed battery materials to improve performance. However, they have not deviated much from graphite for the cathode. This is because graphite is a chemically and structurally stable material.
Yet, they have been looking for materials that can replace graphite, which has limitations in energy storage, as electric vehicles require batteries with increased capacity, output, and durability. Silicon can contain about 10 times more lithium ions than graphite, and thus increase battery capacity by 10 times.
The problem with silicon is that it expands 30 to 40 times more than graphite, which causes problems in battery safety. Samsung SDI solved this problem through SCN technology.
Samsung applied for a total of 4,787 patents on battery technology from 2000 to 2018, ranking first in the world, according to the results of a joint study by the European Patent Office (ECO) and the International Energy Agency (IEA) released on Sept. 22.
Japanese company Panasonic placed second with 4,046 applications, while LG came third with 2,999. By country, Korea accounted for 17,4% of all battery technology patents between 2000 and 2018, ranking second after Japan.
