Pevné baterie jsou typem baterie, která používá pevné elektrody a elektrolyty, na rozdíl od tekutých nebo polymerních gelových elektrolytů používaných v tradičních lithium-iontových bateriích. Ve srovnání s tradičními bateriemi mají vyšší hustotu energie, rychlejší nabíjení a vylepšenou bezpečnost.
Používají polovodičové baterie lithium?
Ano, nyní většina polovodičových baterií, které jsou v současné době ve vývoji, používá lithium jako primární prvek.
Pevné baterie mohou jako elektrolyt samozřejmě používat různé materiály, včetně lithia. Pevné baterie však mohou jako elektrolyt používat i jiné materiály, jako je sodík, síra nebo keramika.
Obecně platí, že výběr materiálu elektrolytu závisí na různých faktorech, jako je výkon, bezpečnost, cena a dostupnost. Pevné lithiové baterie jsou slibnou technologií pro ukládání energie nové generace díky své vysoké hustotě energie, dlouhé životnosti cyklu a zvýšené bezpečnosti.
Jak fungují polovodičové baterie?
Polovodičové baterie využívají k přenosu iontů mezi elektrodami (anodou a katodou) baterie místo tekutého elektrolytu pevný elektrolyt. Elektrolyt je typicky vyroben z keramiky, skla nebo polymerního materiálu, který je chemicky stabilní a vodivý.
Když je baterie v pevném stavu nabita, elektrony jsou čerpány z katody a transportovány přes pevný elektrolyt k anodě, čímž vzniká proud. Když je baterie vybitá, tok proudu se obrátí a elektrony se pohybují od anody ke katodě.
Pevné baterie mají oproti tradičním bateriím několik výhod. Jsou bezpečnější, protože pevný elektrolyt je méně náchylný k úniku nebo explozi než tekuté elektrolyty. Mají také vyšší hustotu energie, což znamená, že mohou uložit více energie v menším objemu.
Stále však existují některé problémy, které je třeba řešit pomocí polovodičových baterií, včetně vysokých výrobních nákladů a omezené kapacity. Pokračuje výzkum s cílem vyvinout lepší materiály s pevným elektrolytem a zlepšit výkon a životnost polovodičových baterií.
Kolik společností s polovodičovými bateriemi je nyní na trhu?
Existuje několik společností, které v současné době vyvíjejí polovodičové baterie:
1. Quantum Scape:Startup založený v roce 2010, který přilákal investice od Volkswagenu a Billa Gatese. Tvrdí, že vyvinuli solid state baterii, která může zvýšit dojezd elektrického vozidla o více než 80 %.
2. Toyota:Japonská automobilka pracuje na polovodičových bateriích již několik let a chce je mít ve výrobě do začátku roku 2020.
3. Fisker:Startup luxusních elektrických vozidel, který spolupracuje s výzkumníky z UCLA na vývoji polovodičových baterií, o nichž tvrdí, že drasticky zvýší dojezd jejich vozidel.
4. BMW:Německá automobilka také pracuje na solid state bateriích a na jejich vývoji se spojila se společností Solid Power, startupem se sídlem v Coloradu.
5. Samsung:Korejský elektronický gigant vyvíjí polovodičové baterie pro použití v chytrých telefonech a dalších elektronických zařízeních.
Budou se v budoucnu pro solární skladování používat polovodičové baterie?
Pevné baterie mají potenciál způsobit revoluci v ukládání energie pro solární aplikace. Ve srovnání s tradičními lithium-iontovými bateriemi nabízejí polovodičové baterie vyšší hustotu energie, rychlejší dobu nabíjení a zvýšenou bezpečnost. Jejich použití v solárních skladovacích systémech by mohlo zlepšit celkovou účinnost, snížit náklady a zpřístupnit obnovitelné zdroje energie. Výzkum a vývoj v technologii polovodičových baterií probíhá a je možné, že by se tyto baterie mohly v budoucnu stát hlavním řešením pro solární skladování. Nyní jsou však polovodičové baterie speciálně navrženy pro použití EV.
Toyota vyvíjí polovodičové baterie prostřednictvím Prime Planet Energy & Solutions Inc., společného podniku se společností Panasonic, který zahájil činnost v dubnu 2020 a má asi 5 100 zaměstnanců, včetně 2 400 v čínské pobočce, ale stále s poměrně omezenou výrobou a doufáme. více sdílet do roku 2025, až nastane vhodná doba.
Kdy budou k dispozici polovodičové baterie?
Nemáme přístup k nejnovějším zprávám a aktualizacím týkajícím se dostupnosti polovodičových baterií. Několik společností však pracuje na vývoji polovodičových baterií a některé oznámily, že je plánují spustit do roku 2025 nebo později. Je však zásadní poznamenat, že časová osa dostupnosti polovodičových baterií se může lišit v závislosti na různých faktorech, jako jsou technologické výzvy a regulační schválení.
Čas odeslání: Jun-03-2023