• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    איור, וועדת פרס נובל

    פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים

    זכרונות NAND. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל ל"סופר־סייקל" חדש

    משמאל לוק ואן דן הובה, יו"ר imec ופטריק ונדנאמי, מנכ"ל imec. צילום יחצ

    פטריק ונדנאמי ימונה למנכ"ל imec; לוק ואן דן הובה יכהן כיו"ר

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    יבגני דיברוב, מנכ"ל ARMIS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות – אנחנו כאן כדי לעצור אותם"

    יונדאי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    יונדאי מוביס וחברות שבבים קוריאניות מקימות שרשרת ערך מקומית לשבבים לרכב

  • בישראל
    משתתפי הפאנל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. מימין: עופר סמדרי, בן וולקוב, הילה זינגר והמנחה שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    פנל סיליקון קלאב: בינה מלאכותית בסייבר: משבר או מהפכה?

    מיקי בודאי, מנכ"ל Transmit Security במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    מיקי בודאי,  Transmit Security : "אי אפשר לסמוך עוד על קול, וידאו או תעודות – הדיפ-פייק שבר את כללי המשחק

    מערכת הטעינה אלחוטית Genesis של CaPow. צילום: אדווה שלהבת ברזילי

    CaPow קיבלה אישור CE למערכת Genesis להעברת אנרגיה בתנועה

    חנות של וולמארט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT פיזית בשרשרת האספקה

    שי און, מייסד שותף ונשיא חברת ההזנק AKEYLESS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה על זהויות לא אנושיות

    מטה סולראדג'. צילום יחצ

    סולאראדג' משיקה לראשונה יצוא עולמי של מוצרים סולאריים מתוצרת אמריקה

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    איור, וועדת פרס נובל

    פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים

    זכרונות NAND. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל ל"סופר־סייקל" חדש

    משמאל לוק ואן דן הובה, יו"ר imec ופטריק ונדנאמי, מנכ"ל imec. צילום יחצ

    פטריק ונדנאמי ימונה למנכ"ל imec; לוק ואן דן הובה יכהן כיו"ר

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    יבגני דיברוב, מנכ"ל ARMIS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות – אנחנו כאן כדי לעצור אותם"

    יונדאי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    יונדאי מוביס וחברות שבבים קוריאניות מקימות שרשרת ערך מקומית לשבבים לרכב

  • בישראל
    משתתפי הפאנל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. מימין: עופר סמדרי, בן וולקוב, הילה זינגר והמנחה שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    פנל סיליקון קלאב: בינה מלאכותית בסייבר: משבר או מהפכה?

    מיקי בודאי, מנכ"ל Transmit Security במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    מיקי בודאי,  Transmit Security : "אי אפשר לסמוך עוד על קול, וידאו או תעודות – הדיפ-פייק שבר את כללי המשחק

    מערכת הטעינה אלחוטית Genesis של CaPow. צילום: אדווה שלהבת ברזילי

    CaPow קיבלה אישור CE למערכת Genesis להעברת אנרגיה בתנועה

    חנות של וולמארט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT פיזית בשרשרת האספקה

    שי און, מייסד שותף ונשיא חברת ההזנק AKEYLESS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה על זהויות לא אנושיות

    מטה סולראדג'. צילום יחצ

    סולאראדג' משיקה לראשונה יצוא עולמי של מוצרים סולאריים מתוצרת אמריקה

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מחקרי שוק סוללות טובות יותר

סוללות טובות יותר

by אבי בליזובסקי
21 נובמבר 2011
in מאמרים ומחקרים, מחקרי שוק
ElectrochemCell
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

טכנולוגיה חדשה שפיתחו חוקרים באוניברסיטת נורת'ווסטרן בארה"ב משפרת הן את קיבולת האנרגיה והן את מהירות הטעינה של סוללות נטענות

תהליך העברת החשמל בסוללה. מתוך ויקיפדיה

דמיינו כי יספיקו לסוללת הטלפון הסלולרי 15 דקות טעינה בשבוע. חלום זה מתקרב במעט למציאות  בזכות מחקר שנערך באוניברסיטת נורת'ווסטרן בארה"ב.

צוות של מהנדסים יצר אלקטרודה עבור סוללות ליתיום – סוללות נטענות כגון אלה שנמצאות בטלפונים סלולריים וב  iPod – המאפשרות לשמור בסוללה פי 10 יותר אנרגיה מאשר בטכנולוגיה הנוכחית. הסוללות החדשות גם נטענות במהירות גבוהה יותר פי 10 מאשר הסוללות הנוכחיות.
החוקרים שילבו שתי גישות מתחום ההנדסה הכימית כדי לענות על שתי המגבלות העיקריות של הסוללות: קיבולת אנרגיה וקצב טעינה – בבת אחת. בנוסף לחיי סוללה טובים יותר לטלפונים ניידים ומכשירים ניידים אחרים, הטכנולוגיה יכולה לסלול את הדרך לסוללות יעילות יותר וקטנות יותר עבור מכוניות חשמליות.
החוקרים מעריכים כי ניתן יהיה כבר להשתמש בטכנולוגיות הללו בתוך 3-5 שנים.

מאמר המתאר את המחקר פורסם בכתב העת Advanced Energy Materials. "מצאנו דרך להאריך את חיי סוללת ליתיום-יון פי 10" אמר הארולד קונג, המחבר הראשי של המאמר. "גם לאחר 150 טעינות, כלומר כשנה או יותר של פעילות, הסוללה עדיין חזקה פי 5 מאשר סוללות ליתיום-יון מהדור הנוכחי.

קונג הוא פרופסור להנדסה כימית וביולוגית בביה"ס מקורמיק להנדסה ומדע יישומי באוניברסיטת נורת'ווסטרן.
טעינת סוללות ליתיום-יון מתבצעת באמצעות תגובה כימית שבה יוני הליתיום נשלחים בין שתי קצות הסוללה, מהאנודה דרך האלקטרוליט, ועד לקתודה. כאשר הסוללה נמצאת בשימוש, המסע מתבצע בכיוון ההפוך.

עם הטכנולוגיה הנוכחית, הביצועים של סוללת ליתיום מוגבלים בשתי דרכים. קיבולת האנרגיה שלה וקצב הטעינה. קיבולת האנרגיה, משמעו כמה זמן סוללה יכולה לשמור על הטעינה שלה, מוגבלת על ידי צפיפות מטען, או כמה יוני הליתיום יכולים להיות ארוזים בתוך האנודה או הקתודה. קצב הטעינה של הסוללה, כלומר המהירות שבה היא טוענת מוגבל על ידי גורם אחר: המהירות שבה יוני הליתיום יכולים לעשות את דרכם מן האלקטרוליט אל האנודה.

בסוללות הנטענות של היום, האנודה – העשויה שכבה על גבי שכבה של פחמן המבוסס על יריעות גרפן – יכולה להכיל רק אטום אחד ליתיום על כל שישה אטומי פחמן. כדי להגדיל את קיבולת האנרגיה, ניסו מדענים בעבר להחליף את הפחמן עם סיליקון. זאת מכיוון שהסיליקון יכול להכיל הרבה יותר ליתיום – ארבעה אטומי ליתיום על כל אטום סיליקון. עם זאת, סיליקון מתרחב ומתכווץ באופן דרמטי בתהליך הטעינה, דבר הגורם לשבירה ואיבוד יכולת הטעינה במהירות.

נכון לעכשיו, מהירות הטעינה של הסוללה מואטת בשל צורתן של יריעות הגרפן: הן דקות מאוד – עוביין רק כעובי אטום פחמן אחד, אך הן מאוד ארוכות. במהלך תהליך הטעינה, יון הליתיום חייב לעשות את כל הדרך אל השוליים החיצוניים של יריעת הגרפן לפני שהוא מגיע למצב מנוחה בין היריעות. מכיוון שלוקח זמן רב כל כך ליון הליתיום לנוע למרכז יריעת הגרפן, נוצר מעין פקק תנועה יוני, המתרחש סביב קצות החומר.
כעת, צוות המחקר של קונג השתמש בשילוב של שתי שיטות כדי להתמודד עם שתי הבעיות הללו. כדי לייצב את סיליקון על מנת לשמור על יכולת הטעינה המרבית, הם דחקו אשכולות של סיליקון  בין יריעות גרפן כסנדוויץ'. פעולה זו איפשרה למספר גדול יותר של אטומי ליתיום להגיע לאלקטרודה תוך ניצול הגמישות של יריעות גרפן כדי להתאים את התהליך לשינויים בנפח הסיליקון במהלך השימוש.

"עכשיו יש לנו כמעט את כל הטוב שבשני העולמות", אמר קונג. "יש לנו צפיפות אנרגיה גבוהה בהרבה בגלל הסיליקון, פעולת ההרבדה מפחיתה את אובדן הקיבולת הנגרמת בשל התפשטות והתכווצות הסיליקון. גם אם צבירי הסיליקון ישברו, הסיליקון לא יאבד."
צוותו של קונג השתמש גם בתהליך חימצון כדי ליצור חורים זעירים (בקוטר של 10 עד 20 ננומטר) ביריעות גרפן – תהליך המכונה "הכנסה מכוונת של פגמים". כך שליוני הליתיום יהיה "קיצור דרך" אל האנודה והם יאוחסנו שם באמצעות התגובה עם הסיליקון. הדבר מפחית את משך הזמן שלוקח כדי להטעין את הסוללה לעשירית הזמן שהתהליך אורך בטכנולוגיות הנוכחיות.
מחקר זה התמקד באנודה. בהמשך יתחילו החוקרים ללמוד אילו שינויים בקתודה יוכלו להגביר את יעילות הסוללות. הם גם ינסו לפתח אלקטרוליט שיאפשר לסוללה להיכבות באופן אוטומטי והפיך בטמפרטורות גבוהות – מנגנון בטיחות חיוני במכונית החשמלית.
להודעה של החוקרים
{loadposition content-related}

אבי בליזובסקי

אבי בליזובסקי

נוספים מאמרים

אילוסטרציה: depositphotos.com
מחקרי שוק

שוק היוניקורנים 2025: הבכורה בידי בינה מלאכותית וטכנולוגיה לארגונים

AI PC- המחשב האישי שמלמד שחמט. איור: אינטל
בינה מלאכותית (AI/ML)

ה-AI למד לדבר שחמט

השקעות

עסקת אינטל טראמפ – האם מדובר בהימור אסטרטגי או בצעד נואש

מלחמת הסחר בין ארה
‫שבבים‬

מי ששולט בשבבים – שולט בעולם: המלחמה הקרה על הסיליקון

הפוסט הבא
ti_logo

טקסס אינסטרומנטס מכריזה על מגברי שרת חדשים המגדילים את הדיוק ואת אורך חיי הסוללה

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות…
  • יונדאי מוביס וחברות שבבים קוריאניות מקימות שרשרת ערך…
  • וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT…
  • מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל…
  • Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת…

מאמרים פופולאריים

  • הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית
  • עסקת אינטל טראמפ – האם מדובר בהימור אסטרטגי או בצעד נואש
  • מי ששולט בשבבים – שולט בעולם: המלחמה הקרה על הסיליקון
  • הקפאת זמן קוונטית: לייזרים מקבעים מצבים קוונטיים פי…
  • קרן לייזר אחת מגנה על אטומים מפני אובדן מידע

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס