У цяперашні час няма жыццяздольнага рашэння праблемы адключэння цвёрдацельных акумулятараў з-за працяглага этапу даследаванняў і распрацовак, які ўяўляе розныя нявырашаныя тэхнічныя, эканамічныя і камерцыйныя праблемы. Улічваючы цяперашнія тэхнічныя абмежаванні, масавая вытворчасць усё яшчэ застаецца далёкай мэтай, і цвёрдацельныя батарэі пакуль не даступныя на рынку.
Што перашкаджае распрацоўцы цвёрдацельных батарэй?
Цвёрдацельныя акумулятарывыкарыстоўвайце цвёрды электраліт замест традыцыйнага вадкага электраліталітый-іённыя батарэі. Звычайныя вадкія літыевыя батарэі складаюцца з чатырох асноўных кампанентаў: станоўчага электрода, адмоўнага электрода, электраліта і сепаратара. Наадварот, цвёрдацельныя батарэі выкарыстоўваюць цвёрды электраліт замест звычайнага вадкага аналага.
Улічваючы вялікі патэнцыял гэтай тэхналогіі цвёрдацельных акумулятараў, чаму яна яшчэ не была прадстаўлена на рынку? Таму што пераход ад лабараторыі да камерцыялізацыі сутыкаецца з двума праблемамі:тэхнічная магчымасцьіэканамічная жыццяздольнасць.
- 1. Тэхнічная магчымасць: Ядро цвёрдацельнай батарэі заключаецца ў замене вадкага электраліта цвёрдым электралітам. Аднак захаванне стабільнасці на мяжы паміж цвёрдым электралітам і матэрыялам электрода ўяўляе значную праблему. Недастатковы кантакт можа прывесці да павелічэння супраціву, што прывядзе да зніжэння прадукцыйнасці батарэі. Акрамя таго, цвёрдыя электраліты пакутуюць ад больш нізкай іённай праводнасці і павольнейіён літыямабільнасць, што прыводзіць да зніжэння хуткасці зарадкі і разрадкі.
- Больш за тое, працэс вырабу больш складаны. Напрыклад, сульфідныя цвёрдыя электраліты павінны вырабляцца пад абаронай ад інэртнага газу, каб прадухіліць рэакцыі вільгаці ў паветры, якія ўтвараюць таксічныя газы. Гэты дарагі і тэхнічна складаны працэс у цяперашні час перашкаджае магчымасці масавай вытворчасці. Акрамя таго, умовы лабараторных выпрабаванняў часта істотна адрозніваюцца ад рэальных умоў, у выніку чаго многія тэхналогіі не могуць дасягнуць чаканых вынікаў.
- 2. Эканамічная жыццяздольнасць:Кошт цалкам цвёрдацельных батарэй у некалькі разоў больш, чым традыцыйных вадкіх літыевых батарэй, і шлях да камерцыялізацыі багаты цяжкасцямі. Нягледзячы на тое, што тэарэтычна ён мае больш высокую бяспеку, на практыцы цвёрды электраліт можа разбурацца пры высокіх тэмпературах, што прыводзіць да зніжэння прадукцыйнасці акумулятара ці нават выхаду з ладу.
- Акрамя таго, у працэсе зарадкі і разрадкі могуць утварацца дендрыты, якія прабіваюць сепаратар, выклікаючы кароткае замыканне і нават выбухі, што робіць бяспеку і надзейнасць істотнай праблемай. Акрамя таго, калі дробнасерыйны вытворчы працэс пашыраецца для прамысловай вытворчасці, выдаткі рэзка ўзрастуць.
Калі з'явяцца цвёрдацельныя батарэі?
Чакаецца, што цвёрдацельныя акумулятары знойдуць асноўнае прымяненне ў бытавой электроніцы высокага класа, малых электрычных транспартных сродках (EV), а таксама ў галінах з жорсткімі патрабаваннямі да прадукцыйнасці і бяспекі, напрыклад, у аэракасмічнай прамысловасці. Аднак цвёрдацельныя акумулятары, даступныя ў цяперашні час на рынку, усё яшчэ знаходзяцца на ранніх стадыях маркетынгу канцэпцыі.
Вядомыя аўтамабільныя кампаніі івытворцы літыевых батарэйяк SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD і EVE актыўна распрацоўваюць цвёрдацельныя батарэі. Тым не менш, зыходзячы з апошніх графікаў вытворчасці, малаверагодна, што поўнамаштабная масавая вытворчасць цвёрдацельных акумулятараў пачнецца не раней за 2026-2027 гг. Нават Toyota прыйшлося некалькі разоў пераглядаць свой графік, і цяпер яна плануе пачаць масавую вытворчасць у 2030 годзе.
Важна адзначыць, што тэрмін даступнасці цвёрдацельных акумулятараў можа адрознівацца ў залежнасці ад розных фактараў, такіх як тэхналагічныя праблемы і зацвярджэнне нарматыўных органаў.
Асноўныя меркаванні для спажыўцоў
Уважліва сочачы за прагрэсам уцвёрдацельны літыевы акумулятарспажыўцам вельмі важна захоўваць пільнасць і не паддавацца ўплыву павярхоўна ашаламляльнай інфармацыі. Нягледзячы на тое, што сапраўдныя інавацыі і тэхналагічныя прарывы вартыя чакання, яны патрабуюць часу для праверкі. Будзем спадзявацца, што па меры развіцця тэхналогій і сталення рынку ў будучыні з'явяцца больш бяспечныя і даступныя новыя энергетычныя рашэнні.
⭐ Націсніце ніжэй, каб даведацца больш пра цвёрдацельны акумулятар:
Час публікацыі: 30 кастрычніка 2024 г