Čvrste baterije su tip baterija koji koristi čvrste elektrode i elektrolite, za razliku od tekućih ili polimer gel elektrolita koji se koriste u tradicionalnim litijum-jonskim baterijama. Imaju veću gustoću energije, brže vrijeme punjenja i poboljšanu sigurnost u odnosu na tradicionalne baterije.
Da li čvrste baterije koriste litijum?
Da, sada većina solid-state baterija koje su trenutno u razvoju koriste litijum kao primarni element.
Svakako, solid-state baterije mogu koristiti različite materijale kao elektrolit, uključujući litijum. Međutim, solid-state baterije mogu koristiti i druge materijale kao što su natrij, sumpor ili keramika kao elektrolit.
Općenito, izbor materijala za elektrolit ovisi o različitim faktorima kao što su performanse, sigurnost, cijena i dostupnost. Solid-state litijumske baterije su obećavajuća tehnologija za skladištenje energije sledeće generacije zbog svoje velike gustine energije, dugog životnog veka i povećane bezbednosti.
Kako rade čvrste baterije?
Čvrste baterije koriste čvrsti elektrolit umjesto tekućeg elektrolita za prijenos iona između elektroda (anode i katode) baterije. Elektrolit je obično napravljen od keramike, stakla ili polimernog materijala koji je hemijski stabilan i provodljiv.
Kada se čvrsta baterija puni, elektroni se izvlače iz katode i transportuju kroz čvrsti elektrolit do anode, stvarajući strujni tok. Kada se baterija isprazni, tok struje je obrnut, pri čemu se elektroni kreću od anode do katode.
Solid-state baterije imaju nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne baterije. Oni su sigurniji, jer je čvrsti elektrolit manje sklon curenju ili eksploziji od tekućih elektrolita. Oni također imaju veću gustinu energije, što znači da mogu skladištiti više energije u manjoj zapremini.
Međutim, još uvijek postoje neki izazovi koje je potrebno riješiti sa čvrstim baterijama, uključujući visoke troškove proizvodnje i ograničen kapacitet. Istraživanja su u toku kako bi se razvili bolji materijali sa čvrstim elektrolitom i poboljšali performanse i životni vijek čvrstih baterija.
Koliko je kompanija koje se bave proizvodnjom čvrstih baterija sada na tržištu?
Postoji nekoliko kompanija koje trenutno razvijaju čvrste baterije:
1. Quantum Scape:Startup osnovan 2010. godine koji je privukao investicije Volkswagena i Billa Gatesa. Tvrde da su razvili solid state bateriju koja može povećati domet električnog vozila za preko 80%.
2. Toyota:Japanski proizvođač automobila već nekoliko godina radi na solid state baterijama i ima za cilj da ih pusti u proizvodnju do ranih 2020-ih.
3. Fisker:Pokretanje luksuznih električnih vozila koje je u partnerstvu sa istraživačima na UCLA-i kako bi razvilo solid state baterije za koje tvrde da će drastično povećati domet njihovih vozila.
4. BMW:Njemački proizvođač automobila također radi na solid state baterijama i udružio se sa Solid Power, startup sa sjedištem u Koloradu, kako bi ih razvio.
5. Samsung:Korejski elektronski gigant razvija čvrste baterije za upotrebu u pametnim telefonima i drugim elektronskim uređajima.
Da li će se čvrste baterije u budućnosti koristiti za solarno skladištenje?
Solid-state baterije imaju potencijal da revolucioniraju skladištenje energije za solarne aplikacije. U poređenju sa tradicionalnim litijum-jonskim baterijama, solid-state baterije nude veću gustinu energije, brže vreme punjenja i povećanu sigurnost. Njihova upotreba u solarnim sistemima za skladištenje mogla bi poboljšati ukupnu efikasnost, smanjiti troškove i učiniti obnovljivu energiju pristupačnijom. Istraživanje i razvoj tehnologije čvrstih baterija je u toku i moguće je da bi ove baterije mogle postati glavno rješenje za solarno skladištenje u budućnosti. Ali sada su čvrste baterije posebno dizajnirane za primenu EV.
Toyota razvija solid-state baterije kroz Prime Planet Energy & Solutions Inc., zajedničko ulaganje s Panasonic-om koje je počelo s radom u aprilu 2020. godine i ima oko 5.100 zaposlenih, uključujući 2.400 u kineskoj podružnici, ali još uvijek ima prilično ograničenu proizvodnju i nadamo se više udjela do 2025. kada za to dođe vrijeme.
Kada će čvrste baterije biti dostupne?
Nemamo pristup najnovijim vijestima i ažuriranjima u vezi sa dostupnošću solid-state baterija. Međutim, nekoliko kompanija radi na razvoju solid-state baterija, a neke su najavile da planiraju da ih lansiraju do 2025. godine ili kasnije. Međutim, ključno je napomenuti da vremenski okvir za dostupnost solid-state baterija može varirati u zavisnosti od različitih faktora, kao što su tehnološki izazovi i regulatorno odobrenje.
Vrijeme objave: Jun-03-2023