Silisium Fremtidens materiale

Presentasjon om: "Silisium Fremtidens materiale"— Utskrift av presentasjonen:

1 Silisium Fremtidens materiale
Energiseminaret NMBU 2017 Sverre Sørensen

2 Dynatec nettverk 144 ansatte 325 mill Nok Etablert 1987

3 Vinner av innovasjonsprisen 2016

4 Silisium – det nest vanligste grunnstoffet i jordskorpen
Men for bruk i solcelle og elektronikk kreves 99, % renhet

5 Chemical vapor deposition (CVD)
Heat Gaseous by-products SiH4 Si (bulk) Decomposition reactor H2 H2 Solid products (støv/fines) Filtvedt et al (2012). SOLMAT, 107, 188–200

6 Dagens metoder 1958 1960 Purity Dust Porosity Crystallinity
Bell-Jar reactor Siemens Fluidized bed E. I. du Pont 1958 US 1960 US High Cost High Quality Low Cost Low Quality Purity Dust Porosity Crystallinity Filtvedt et al (2010). SOLMAT, 94, 1980–1995

7 Sentrifugeprinsipp Silane (SiH4) er 16 ganger tyngre enn hydrogen (H2)

8 The Dynatec reactor Patented
The first design difference was to get rid of the cooled surfaces. The reactor is heated at the wall and the whole reactor is built as a centrifuge. When the heavy silane molecule is injected is goes directly to the wall where is decomposes and deposits the silicon. The light hydrogen is efficienly pushed back to the center of the reactor and exits. Patented

9 Forskning på Dynatecreaktor
INDUSTRIPILOT UNDER UTVIKLING Prosjekt påbegynt i 2008, 2 prototyper er bygd og testet, samarbeid med IFE, støttet av Forskningsrådet

10 Resultater fra testene
Tradisjonell metode: kWh/kg DYNATEC-metode: 3 kWh/kg Fagliteratur sier: ca 0,3 mm pr time DYNATEC-reaktor: 12 mm pr time Prod.kost. Trad: ca 22 $ pr kg Prod.kost. DYNATEC: ca 11 $ pr kg < 3,5 kwh/kg > 95% yield > 100 μm/min linear growth < 0,4% fines 100% silane concentration

11 Silisium som batterimateriale
< 3,5 kwh/kg > 95% yield > 100 μm/min linear growth < 0,4% fines 100% silane concentration

12 Storage capacity for diferent elemetns
Silisium anode Storage capacity for diferent elemetns Silicon film Big (>200nm) Silicon particles IFEs tunge kompetanse innen silisium, reaktorteknologi og batterikompetanse. Smaal (<200 nm) Silicon particles

13 Sentrifuge Heat Gaseous by-products SiH4 Si (bulk) Decomposition
reactor Gaseous by-products Si (bulk) Solid products (støv/fines) Heat

14 20-30 % bedre batterikapasitet