Trenutno ne postoji održivo rješenje za pitanje isključenja solid state baterija zbog njihove tekuće faze istraživanja i razvoja, što predstavlja različite neriješene tehničke, ekonomske i komercijalne izazove. S obzirom na trenutna tehnička ograničenja, masovna proizvodnja je još uvijek daleki cilj, a solid-state baterije još nisu dostupne na tržištu.
Šta ometa razvoj Solid State baterija?
Solid state baterijekoristite čvrsti elektrolit umjesto tekućeg elektrolita koji se nalazi u tradicionalnimlitijum-jonske baterije. Konvencionalne tekuće litijumske baterije sastoje se od četiri bitne komponente: pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita i separatora. Nasuprot tome, solid-state baterije koriste čvrsti elektrolit umjesto konvencionalnog tekućeg.
S obzirom na veliki potencijal ove tehnologije čvrstih baterija, zašto još nije predstavljena na tržištu? Zato što se prijelaz iz laboratorija u komercijalizaciju suočava s dva izazova:tehnička izvodljivostiekonomska održivost.
- 1. Tehnička izvodljivost: Jezgro solid-state baterije je zamjena tekućeg elektrolita čvrstim elektrolitom. Međutim, održavanje stabilnosti na granici između čvrstog elektrolita i materijala elektrode predstavlja značajan izazov. Nedovoljan kontakt može dovesti do povećanog otpora, a samim tim i do smanjenja performansi baterije. Osim toga, čvrsti elektroliti pate od niže jonske provodljivosti i sporijelitijum jonamobilnost, što dovodi do sporijeg punjenja i pražnjenja.
- Štaviše, proces proizvodnje je složeniji. Na primjer, sulfidni čvrsti elektroliti moraju se proizvoditi pod zaštitom od inertnog plina kako bi se spriječile reakcije vlage u zraku koje stvaraju otrovne plinove. Ovaj skup i tehnički izazovan proces trenutno ometa izvodljivost masovne proizvodnje. Nadalje, laboratorijski uvjeti ispitivanja često se značajno razlikuju od okruženja u stvarnom svijetu, zbog čega mnoge tehnologije ne mogu postići očekivane rezultate.
- 2. Ekonomska održivost:Troškovi svih solid-state baterija su nekoliko puta veći od tradicionalnih tečnih litijumskih baterija, a put ka komercijalizaciji je pun poteškoća. Iako ima veću sigurnost u teoriji, u praksi se čvrsti elektrolit može razbiti na visokim temperaturama, što rezultira smanjenim performansama baterije ili čak kvarom.
- Osim toga, dendriti se mogu formirati tokom procesa punjenja i pražnjenja, probijajući separator, uzrokujući kratke spojeve, pa čak i eksplozije, što sigurnost i pouzdanost čini značajnim problemom. Nadalje, kada se proces male proizvodnje poveća za industrijsku proizvodnju, troškovi će naglo porasti.
Kada će čvrste baterije stići?
Očekuje se da će solid-state baterije naći primarnu primjenu u vrhunskoj potrošačkoj elektronici, malim električnim vozilima (EV) i industrijama sa strogim zahtjevima za performanse i sigurnost, kao što je zrakoplovstvo. Međutim, solid-state baterije koje su trenutno dostupne na tržištu su još uvijek u ranoj fazi marketinga koncepta.
Istaknute automobilske kompanije iproizvođači litijumskih baterijakao što su SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD i EVE aktivno razvijaju solid-state baterije. Ipak, na osnovu njihovih najnovijih planova proizvodnje, malo je vjerovatno da će masovna proizvodnja solid-state baterija u punom obimu početi najranije prije 2026-2027. Čak je i Toyota morala više puta da revidira svoj vremenski okvir i sada planira da počne masovnu proizvodnju 2030. godine.
Važno je napomenuti da vremenski okvir dostupnosti za solid-state baterije može varirati zbog različitih faktora kao što su tehnološki izazovi i regulatorno odobrenje.
Ključna razmatranja za potrošače
Dok pomno prati napredak učvrsta litijumska baterijana polju, za potrošače je ključno da ostanu na oprezu i da ne budu podstaknuti površno zasljepljujućim informacijama. Iako su istinske inovacije i tehnološka otkrića vrijedna očekivanja, potrebno im je vrijeme za provjeru. Nadajmo se da će se, kako tehnologija bude napredovala i tržište sazrijevalo, u budućnosti pojaviti sigurnija i pristupačnija nova energetska rješenja.
⭐ Kliknite ispod da saznate više o solid state bateriji:
Vrijeme objave: 30.10.2024