في عالم معدن السيليكون، شكلت التطورات الأخيرة قفزة كبيرة إلى الأمام في كل من التطبيقات الصناعية والابتكارات التكنولوجية. فيما يلي ملخص لآخر الأخبار:
معدن السيليكون في تكنولوجيا البطاريات: شهدت صناعة معدن السيليكون تطوراً رائداً مع ظهور بطاريات معدن الليثيوم التي تستخدم جزيئات السيليكون في الأنود. طور باحثون في كلية جون بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد بطارية جديدة من معدن الليثيوم قادرة على الشحن والتفريغ 6000 مرة على الأقل، مع إمكانية إعادة الشحن في دقائق. يمكن أن يحدث هذا التطور ثورة في السيارات الكهربائية من خلال زيادة مسافة القيادة بشكل كبير بسبب السعة العالية لأنودات معدن الليثيوم مقارنة بأنودات الجرافيت التجارية.
تداول العقود الآجلة للسيليكون الصناعي: أطلقت الصين أول العقود الآجلة للسيليكون الصناعي في العالم، وهي خطوة تهدف إلى تثبيت أسعار المعدن، الذي يستخدم في الغالب في الرقائق والألواح الشمسية. ومن المتوقع أن تعزز هذه المبادرة قدرات إدارة المخاطر لكيانات السوق وتساهم في زخم نمو الطاقة الجديدة والتنمية الخضراء. سيساعد إطلاق العقود الآجلة والخيارات الصناعية للسيليكون أيضًا في تشكيل سعر صيني يتوافق مع نطاق السوق في البلاد.
التعلم العميق للتنبؤ بمحتوى السيليكون المعدني: في صناعة الصلب، تم اقتراح نهج جديد يعتمد على LSTM المرحلي (الذاكرة طويلة المدى قصيرة المدى) للتنبؤ بمحتوى السيليكون المعدني الساخن. تتناول هذه الطريقة عدم انتظام متغيرات الإدخال والاستجابة التي تم أخذ عينات منها على فترات غير متزامنة، مما يوفر تحسنًا كبيرًا مقارنة بالنماذج السابقة. يمكن أن يؤدي هذا التقدم في التنبؤ بمحتوى السيليكون إلى تحسين التشغيل والتحكم الحراري في عملية صناعة الحديد.
التطورات في الأنودات المركبة القائمة على السيليكون: ركزت الأبحاث الحديثة على تعديل الأنودات المركبة القائمة على السيليكون مع الأطر المعدنية العضوية (MOFs) ومشتقاتها لتطبيقات بطاريات الليثيوم أيون. تهدف هذه التعديلات إلى تحسين الأداء الكهروكيميائي لأنودات السيليكون، والتي تكون مقيدة بموصليتها المنخفضة الجوهرية وتغير الحجم الكبير أثناء ركوب الدراجات. يمكن أن يؤدي دمج الأطر العضوية المعدنية مع المواد القائمة على السيليكون إلى مزايا تكميلية في أداء تخزين أيونات الليثيوم.
تصميم بطارية الحالة الصلبة: تم تطوير تصميم جديد لبطارية الحالة الصلبة التي يمكن شحنها في دقائق وتستمر لآلاف الدورات. يستخدم هذا الابتكار جزيئات السيليكون بحجم ميكرون في الأنود لتقليص تفاعل الليثيوم وتسهيل الطلاء المتجانس لطبقة سميكة من معدن الليثيوم، مما يمنع نمو التشعبات ويسمح بالشحن السريع.
وتشير هذه التطورات إلى مستقبل واعد للسيليكون المعدني في مختلف الصناعات، وخاصة في مجال تخزين الطاقة وأشباه الموصلات، حيث يتم تسخير خصائصه لإنشاء تقنيات أكثر كفاءة ومتانة.
وقت النشر: 25 أكتوبر 2024
