W dziedzinie metalicznego krzemu ostatnie osiągnięcia oznaczają znaczący krok naprzód zarówno w zastosowaniach przemysłowych, jak i innowacjach technologicznych. Oto podsumowanie najnowszych wiadomości:
Metalokrzem w technologii akumulatorów: Przemysł metalokrzemowy był świadkiem przełomowego rozwoju wraz z pojawieniem się akumulatorów litowo-metalowych, które wykorzystują cząstki krzemu w anodzie. Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences opracowali nowy akumulator litowo-metalowy, który można ładować i rozładowywać co najmniej 6000 razy, a ponowne naładowanie zajmuje kilka minut. Rozwój ten może zrewolucjonizować pojazdy elektryczne, znacznie zwiększając dystans ich jazdy ze względu na dużą pojemność anod litowo-metalowych w porównaniu z dostępnymi na rynku anodami grafitowymi.
Handel kontraktami terminowymi na krzem przemysłowy: Chiny uruchomiły pierwsze na świecie kontrakty terminowe na krzem przemysłowy, co ma na celu stabilizację cen metalu wykorzystywanego głównie w chipach i panelach słonecznych. Oczekuje się, że inicjatywa ta zwiększy możliwości podmiotów rynkowych w zakresie zarządzania ryzykiem i przyczyni się do zwiększenia dynamiki wzrostu nowej energii i zielonego rozwoju. Uruchomienie przemysłowych kontraktów terminowych i opcji na krzem pomoże również w ustaleniu chińskiej ceny odpowiadającej skali rynku w tym kraju.
Głębokie uczenie się do prognozowania zawartości krzemu w metalach: W przemyśle stalowym zaproponowano nowatorskie podejście oparte na Phased LSTM (długa pamięć krótkotrwała) do przewidywania zawartości krzemu w surówce. Metoda ta uwzględnia nieregularności zmiennych wejściowych i odpowiedzi próbkowanych w asynchronicznych odstępach czasu, zapewniając znaczną poprawę w porównaniu z poprzednimi modelami. Ten postęp w prognozowaniu zawartości krzemu może prowadzić do lepszej optymalizacji operacyjnej i kontroli termicznej w procesie produkcji żelaza.
Postęp w anodach kompozytowych na bazie krzemu: Ostatnie badania skupiły się na modyfikacji anod kompozytowych na bazie krzemu za pomocą szkieletów metaloorganicznych (MOF) i ich pochodnych do zastosowań w akumulatorach litowo-jonowych. Modyfikacje te mają na celu poprawę parametrów elektrochemicznych anod krzemowych, które są ograniczone przez ich wewnętrzną niską przewodność i duże zmiany objętości podczas cyklu. Integracja MOF z materiałami na bazie krzemu może prowadzić do dodatkowych korzyści w zakresie wydajności magazynowania litowo-jonowego.
Konstrukcja baterii półprzewodnikowej: Opracowano nową konstrukcję baterii półprzewodnikowej, która może być ładowana w ciągu kilku minut i wystarcza na tysiące cykli. Ta innowacja wykorzystuje mikronowe cząstki krzemu w anodzie, aby ograniczyć reakcję litowania i ułatwić jednorodne powlekanie grubą warstwą metalicznego litu, zapobiegając wzrostowi dendrytów i umożliwiając szybkie ładowanie.
Zmiany te wskazują na obiecującą przyszłość metalicznego krzemu w różnych gałęziach przemysłu, szczególnie w magazynowaniu energii i półprzewodnikach, gdzie jego właściwości są wykorzystywane do tworzenia bardziej wydajnych i trwałych technologii.
Czas publikacji: 25 października 2024 r
