• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    שבבי סנאפדרגון של קוואלקום. אילוסטרציה: depositphotos.com

    קוואלקום מתכננת פיטורים בעולם; הודעות לעובדים יחלו בנובמבר

    Modal תשלב את מעבדי Vera של אנבידיה בתשתית להרצת סוכני AI

    Modal תשלב את מעבדי Vera של אנבידיה בתשתית להרצת סוכני AI

    Tenstorrent גייסה 1.5 מיליארד דולר לפי שווי של 6.2 מיליארד דולר

    Tenstorrent גייסה 1.5 מיליארד דולר לפי שווי של 6.2 מיליארד דולר

    TSMC, איור באמצעות FLUX-1

    TSMC: תהליך 2 ננומטר הגיע ל־8% מהכנסות הפרוסות ברבעון השלישי

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    מנכ"ל אנבידיה ניסה להרגיע החשש לחוסנה של CoreWeave אך הירידות במניה התחדשו

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

  • בישראל
    שבב של RAAAM, המפתחת טכנולוגיית זיכרון על שבב. קרדיט: RAAAM Memory Technologies.

    RAAAM ו־GlobalFoundries נבחרו לתמיכת BIRD בפיתוח זיכרון על שבב

    דיווח: אקסוניקה מהרצליה מגייסת עד 80 מיליון דולר לפיתוח שבב להסקת AI

    דיווח: אקסוניקה מהרצליה מגייסת עד 80 מיליון דולר לפיתוח שבב להסקת AI

    מנכ"ל קמטק רפי עמית. צילום: רענן טל

    קמטק צופה הכנסות של יותר מ־800 מיליון דולר ב־2027

    פאנל פורום הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026: מימין לשמאל פרופ׳ יהודה אלמליח, יוסי להד, דניאל לאון ומנחה האירוע שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    האם מערכות AI ורובוטים ישתלטו על חיינו? בכירי ההייטק חלוקים על הקצב, אך מסכימים: הסכנה ממשית

    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    האסון באינטל בקריית גת: נבדק חשד לכשל בצוואר מכל הגז

    טאואר וסמטק מרחיבות קיבולת ייצור לרכיבי תקשורת במרכזי נתונים של AI

  • 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
    שבבי סנאפדרגון של קוואלקום. אילוסטרציה: depositphotos.com

    קוואלקום מתכננת פיטורים בעולם; הודעות לעובדים יחלו בנובמבר

    Modal תשלב את מעבדי Vera של אנבידיה בתשתית להרצת סוכני AI

    Modal תשלב את מעבדי Vera של אנבידיה בתשתית להרצת סוכני AI

    Tenstorrent גייסה 1.5 מיליארד דולר לפי שווי של 6.2 מיליארד דולר

    Tenstorrent גייסה 1.5 מיליארד דולר לפי שווי של 6.2 מיליארד דולר

    TSMC, איור באמצעות FLUX-1

    TSMC: תהליך 2 ננומטר הגיע ל־8% מהכנסות הפרוסות ברבעון השלישי

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    מנכ"ל אנבידיה ניסה להרגיע החשש לחוסנה של CoreWeave אך הירידות במניה התחדשו

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

  • בישראל
    שבב של RAAAM, המפתחת טכנולוגיית זיכרון על שבב. קרדיט: RAAAM Memory Technologies.

    RAAAM ו־GlobalFoundries נבחרו לתמיכת BIRD בפיתוח זיכרון על שבב

    דיווח: אקסוניקה מהרצליה מגייסת עד 80 מיליון דולר לפיתוח שבב להסקת AI

    דיווח: אקסוניקה מהרצליה מגייסת עד 80 מיליון דולר לפיתוח שבב להסקת AI

    מנכ"ל קמטק רפי עמית. צילום: רענן טל

    קמטק צופה הכנסות של יותר מ־800 מיליון דולר ב־2027

    פאנל פורום הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026: מימין לשמאל פרופ׳ יהודה אלמליח, יוסי להד, דניאל לאון ומנחה האירוע שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    האם מערכות AI ורובוטים ישתלטו על חיינו? בכירי ההייטק חלוקים על הקצב, אך מסכימים: הסכנה ממשית

    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    האסון באינטל בקריית גת: נבדק חשד לכשל בצוואר מכל הגז

    טאואר וסמטק מרחיבות קיבולת ייצור לרכיבי תקשורת במרכזי נתונים של AI

  • 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 מאמרים טכניים סוללת ליתיום-חמצן משופרת ,תאפשר שיפור יכולת המכוניות החשמליות

סוללת ליתיום-חמצן משופרת ,תאפשר שיפור יכולת המכוניות החשמליות

מאת ד"ר משה נחמני
29 אוגוסט 2016
in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
MIT Nano Cathode 011
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

סוללת ליתיום-חמצן מסוג חדש, העושה שימוש בננו-חלקיקי זכוכית של תחמוצת ליתיום, תוכל לספק אנרגיה מרובה יותר, וכן יעילות אנרגטית ויציבות גבוהות יותר, זאת לטענת החוקרים.

 במסגרת הגישה החדשה, חלקיקים ננומטריים מוצקים המורכבים מתרכובות של ליתיום וחמצן (בצבע אדום ולבן) מקובעים בתוך מבנה דמוי-ספוג של תחמוצת קובלט (צהוב) ששומר על יציבותם. [באדיבות החוקרים]

[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]
סוללת ליתיום-חמצן מסוג חדש, העושה שימוש בננו-חלקיקי זכוכית של תחמוצת ליתיום, תוכל לספק אנרגיה מרובה יותר, וכן יעילות אנרגטית ויציבות גבוהות יותר, זאת לטענת החוקרים.

במסגרת הגישה החדשה, חלקיקים ננומטריים מוצקים המורכבים מתרכובות של ליתיום וחמצן (בצבע אדום ולבן) מקובעים בתוך מבנה דמוי-ספוג של תחמוצת קובלט (צהוב) ששומר על יציבותם. [באדיבות החוקרים]

סוללות מסוג ליתיום-אוויר נחשבות לטכנולוגיות מבטיחות במיוחד עבור מכוניות חשמליות והתקנים אלקטרוניים ניידים, זאת בזכות יכולתן לספק אנרגיה גבוהה יחסית למשקל שלהן. יחד עם זאת, לסוללות מהסוג הזה יש מספר חסרונות רציניים: הן מנצלות כמות ניכרת מהאנרגיה המושקעת בהן בתור חום מבוזבז והן מתפרקות מהר יחסית. בנוסף, הן גם נדרשות לרכיבים יקרים במיוחד לשם יניקת גז החמצן פנימה והחוצה, בתצורה של תא פתוח השונה מאוד מסוללות אטומות רגילות. אולם, גרסה חדשה של מערכת אלקטרוכימית, שתוכל לשמש בתוך סוללה רגילה אטומה לחלוטין, מבטיחה ביצועים תיאורטיים ברמה של סוללות ליתיום-אוויר, בעודה מתגברת על כל החסרונות הללו.

הסוג החדש של הסוללה, המכונה בשם סוללת ננו-ליתיה קתודה, מתוארת בכתב-העת המדעי Nature Energy במאמר פרי עטו של Ju Li, פרופסור למדעים ולהנדסה של הגרעין ב-MIT, יחד עם עמיתיו מאוניברסיטת פקין בסין. אחד מהחסרונות של סוללות ליתיום-אוויר, מסביר החוקר, היא העדר מתאם בין המתח הכרוך בטעינת ופריקת הסוללה. מתח הסוללה הנפלט נמוך ב-1.2 וולט מהמתח המשמש לטעינה שלה, מה שמציג אובדן אנרגיה משמעותי בכל אחד ממחזורי הטעינה. "אתה מאבד 30% מהאנרגיה החשמלית בתור חום הנפלט במהלך הטעינה. הסוללה ממש מתחממת אם מטעינים אותה פרק זמן ארוך מדי," הוא מוסיף ואומר. סוללות ליתיום-אוויר יונקות חמצן מהאוויר שבסביבה על מנת להאיץ את התגובה הכימית יחד עם הליתיום הנמצא בסוללה במהלך מחזור הפריקה, וחמצן זה משתחרר לאחר מכן שוב לאטמוספירה במהלך התגובה הנגדית של מחזור הטעינה.

בגרסה החדשה, התגובות האלקטרוכימיות המתרחשות בין הליתיום לבין החמצן במהלך שלבי הטעינה והפריקה מתבצעות מבלי שהחמצן חוזר למצבו הגזי. במקום זאת, החמצן נותר בתוך המוצק ועובר בין שלושת מצבי החמצון האפשריים שלו, בעודו קשור לשלושה סוגים שונים של תרכובות כימיות מוצקות: Li2O, Li2O2 ו-LiO2 המעורבבות יחדיו בתור זכוכית. מצב זה מפחית את אובדן המתח בפקטור של חמש, מ-1.2 וולטים ל-0.24 וולטים בלבד, כך שרק 8% מהאנרגיה החשמלית מומרת לחום. "המשמעות היא טעינה מהירה יותר ברכבים, זאת מכיוון שפליטת החום ממארז הסוללה גורמת לצמצום הסיכון הבטיחותי, וכן השגת יעילות אנרגטית גבוהה יותר," מסביר החוקר הראשי.

גישה זו מסייעת להתגבר על בעיה נוספת בסוללות מסוג ליתיום-אוויר: כאשר התגובה הכימית המעורבת בטעינה ובפריקה ממירה את החמצן בין מצבו הגזי למצבו המוצק, החומר עובר שינויי נפח גדולים מאוד שעלולים להפריע למסלולי העברת המטען החשמלי במבנה, תוצאה שעלולה להפחית את אורך חייה של הסוללה. הסוד לתערובת החדשה טמון בייצור של חלקיקים זעירים, ברמה הננומטרית, הכוללת בתוכה הן ליתיום והן חמצן בצורת זכוכית, מוחזקים היטב בתוך משטח של תחמוצת קובלט. החוקרים מכנים את החלקיקים הללו בשם 'ננו-ליטיה' (nanolithia). במצב זה, המעבר בין Li2O, Li2O2 ו- LiO2 יכול להתרחש כל כולו בתוך החומר המוצק, מסביר החוקר. באופן רגיל, חלקיקים מעין אלו אמורים להיות מאוד בלתי-יציבים, ולכן החוקרים קיבעו אותם בתוך משטח תחמוצת הקובלט, חומר דמוי-ספוג הגדוש בנקבוביות בגודל של מספר ננומטרים בלבד. משטח זה מייצב את החלקיקים ומשמש גם כזרז למעבר בין הצורות השונות שלהם.

סוללות ליתיום-אוויר רגילות, מסביר החוקר, הן למעשה "סוללות חמצן וליתיום יבש מאחר ורכיבים אלו אינם יכולים להתמודד עם לחות או פחמן דו-חמצני", כך שאלו אמורים להיות מופרדים כהלכה מהאוויר הנכנס לתוך הסוללה. "בסוללות רגילות אתה נדרש למערכות עזר מגושמות על מנת להרחיק את המים והפחמן הדו-חמצני מהמערכת, והדבר די מאתגר." לעומת זאת, הסוללה החדשה, שאינה עושה שימוש ביניקת אוויר מהסביבה, נמנעת מבעיה זו. הסוללה החדשה מוגנת באופן מובנה גם מטעינת-יתר, אומר צוות המחקר, מאחר והתגובה הכימית במקרה זה הינה מוגבלת-עצמית – כאשר מתחילה טעינת-יתר, התגובה עוברת למצב אחר שמונע פעילות נוספת. "בסוללות רגילות המצב של טעינת-יתר עלול לגרום לנזק מבני בלתי-הפיך או אפילו לפיצוץ," מסביר החוקר הראשי. אולם עם סוללת ננו-ליתיה, "טענו ביתר את הסוללה למשך 15 ימים, לשיעורים של פי מאות מקיבולה, ועדיין לא נראה כל נזק מבני".

גרסת מעבדה של הסוללה החדשה עברה 120 מחזורי טעינה-פריקה, והפגינה אובדן קיבולת של פחות מ-2%, תוצאה המצביעה על כך כי הטכנולוגיה החדשה תוכל להיות יציבה לאורך זמן רב. מאחר והמערכת כולה מוצקה, ניתן יהיה להרכיב אותה בקלות במערכות קיימות ובתוך מארזים מסחריים של סוללות בענפי הרכב, האלקטרוניקה ואחסון אנרגיה. לאור העובדה כי הקתודות מסוג "חמצן מוצק" הינן קלות-משקל מאוד יחסית לקתודות של סוללות ליתיום-יון רגילות, העיצוב החדש יוכל לאגור כמות אנרגיה כפולה (לכל יחידת משקל) בהשוואה לסוללות קיימות. כל ההתקדמות הזו הושגה ללא הוספה של רכיבים או חומרים יקרים, מסביר החוקר. הפחמה שבה הם משתמשים בתור האלקטרוליט הנוזלי בסוללה היא האלקטרוליט הזול ביותר הקיים; ומשטח תחמוצת הקובלט שוקל פחות ממחצית משקלו של רכיב הננו-ליתיה. בסך הכול, המערכת החדשה היא "זולה ומהירה מאוד וניתנת להרכבה קלה", מאשר סוללות ליתיום-אוויר רגילות, מציין החוקר.

הידיעה על המחקר

תקציר המאמר

{loadposition content-related}
ד"ר משה נחמני

ד"ר משה נחמני

נוספים מאמרים

מפעל לייצור שבבי בינה מלאכותית. התמונה הוכנה באמצעות DALEE
‫יצור (‪(FABs‬‬

SEMI מעלה את התחזית: ההשקעות בציוד לייצור שבבים יגיעו ל־227 מיליארד דולר בשנה ב־2029

מיחשוב קוונטי. המחשה: depositphotos.com
מיחשוב קוונטי

חוקרים הדגימו זיכרון קוונטי בגישה אקראית עם שבעה מצבי אחסון

מחקרי שוק

מחקרי שוק: מחירי מחשוב ה־AI ממשיכים לעלות למרות התרחבות היצע המאיצים

יריעת פוטוניקת סיליקון שקופה וגמישה שפותחה ב־MIT וב־NY CREATES. המעגלים הפוטוניים נשארו פעילים לאחר אלפי מחזורי כיפוף. באדיבות החוקרים
אופטיקת סיליקון

MIT פיתח תהליך לייצור שבבים פוטוניים גמישים ושקופים על פרוסות 300 מ״מ

Next Post

אינטל מצביעה: ישראל!

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • דיווח: אקסוניקה מהרצליה מגייסת עד 80 מיליון דולר…
  • Tenstorrent גייסה 1.5 מיליארד דולר לפי שווי של 6.2…
  • האם מערכות AI ורובוטים ישתלטו על חיינו? בכירי ההייטק…
  • TSMC: תהליך 2 ננומטר הגיע ל־8% מהכנסות הפרוסות ברבעון השלישי
  • האסון באינטל בקריית גת: נבדק חשד לכשל בצוואר מכל הגז

מאמרים פופולאריים

  • החברה שתפתור לענקיות ה-AI את הבעיה הכואבת ביותר
  • קרב הענקים על שוק שבבי ה-SoC לנהיגה אוטונומית
  • החומרים הקריטיים לתעשיית השבבים: ליבת החדשנות…
  • חוקרים הדגימו זיכרון קוונטי בגישה אקראית עם שבעה מצבי אחסון
  • דרור והסנוניות

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

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