A major Breakthrough in Sustainability: Rechargeable Batteries on Silicon-base (Deutsch/English)

“A team of researchers from the ‘Technion – Israel Institute of Technology’ in Haifa (Israel) has developed a proof-of-concept for a novel rechargeable silicon (Si) battery, as well as its design and architecture that enables Si to be reversibly discharged and charged. (…)

The increased demand for sustainable energy sources prompted the scientific community to focus on battery research capable of storing large scale grid energy in a manageable and reliable manner. Moreover, the rising demand of the EV industry, which mainly relies on current Li-ion battery (LIBs) technology is expected to strain current Li production and divert it from more widespread use in portable consumer electronics. Currently, no technology has proven to be competitive enough to displace LIBs. (…)

Silicon (Si), as the second most abundant element on earth’s crust (after oxygen), was left relatively unexplored despite a high energy density of 8.4 kWh kg-1 on par with metallic Li 11.2 kWh kg-1; Si possesses stable surface passivation, low conductivity (dependent on the doping levels), and, until now, no established rechargeable cell chemistry comprising elemental Si as an active anode has been reported, outside LIB alloying anode. (…)

The Technion team is made up of researchers from the Faculties of Materials Science and Engineering (A. Epstein, I. Baskin and Y. Ein-Eli(, and from Mechanical and Chemical Engineering (M. Suss).”*

Deutsch

Ein Forscherteam des „Technion – Israel Institute of Technology“ in Haifa (Israel) hat einen Proof-of-Concept für eine neuartige wiederaufladbare Siliziumbatterie (Si) sowie ihr Design und ihre Architektur entwickelt, die es ermöglichen, dass Si reversibel ist entladen und aufgeladen. (…)

Die gestiegene Nachfrage nach nachhaltigen Energiequellen veranlasste die wissenschaftliche Gemeinschaft, sich auf die Batterieforschung zu konzentrieren, die in der Lage ist, Netzenergie in großem Maßstab auf handhabbare und zuverlässige Weise zu speichern. Darüber hinaus wird erwartet, dass die steigende Nachfrage der EV-Industrie, die hauptsächlich auf die aktuelle Li-Ionen-Batterie (LIBs)-Technologie angewiesen ist, die aktuelle Li-Produktion belasten und sie von einer breiteren Verwendung in tragbarer Unterhaltungselektronik ablenken wird. Derzeit hat sich keine Technologie als wettbewerbsfähig genug erwiesen, um LIBs zu ersetzen. (…)

Silizium (Si) als zweithäufigstes Element der Erdkruste (nach Sauerstoff) blieb trotz einer hohen Energiedichte von 8,4 kWh kg-1 auf Augenhöhe mit metallischem Li 11,2 kWh kg-1 relativ unerforscht; Si besitzt eine stabile Oberflächenpassivierung, eine geringe Leitfähigkeit (abhängig von den Dotierungsniveaus) und bis jetzt wurde von keiner etablierten Chemie wiederaufladbarer Zellen berichtet, die elementares Si als aktive Anode umfasst, außerhalb der LIB-Legierungsanode. (…)

Das Technion-Team besteht aus Forschern der Fakultäten für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (A. Epstein, I. Baskin und Y. Ein-Eli, sowie aus Maschinenbau und Chemieingenieurwesen (M. Suss).”*

*shortend press-release fromTechnion, selected by VonNaftali and translated by VonNaftali into German.

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