Praegu ei ole pooljuhtaku lahtiühendamise probleemile elujõulist lahendust nende käimasoleva uurimis- ja arendusetapi tõttu, mis kujutab endast mitmesuguseid lahendamata tehnilisi, majanduslikke ja kaubanduslikke väljakutseid. Arvestades praegusi tehnilisi piiranguid, on masstootmine endiselt kauge eesmärk ja tahkisakusid pole veel turul saadaval.
Mis takistab pooljuhtaku arendamist?
TahkispatareidTraditsioonilise vedela elektrolüüdi asemel kasutage tahket elektrolüütiliitium-ioonakud. Tavalised vedelad liitiumakud koosnevad neljast olulisest komponendist: positiivne elektrood, negatiivne elektrood, elektrolüüt ja separaator. Seevastu tahkispatareid kasutavad tavalise vedela aku asemel tahket elektrolüüti.
Arvestades selle tahkisakutehnoloogia suurt potentsiaali, miks pole seda veel turule toodud? Kuna üleminek laborilt kommertsialiseerimisele seisab silmitsi kahe väljakutsega:tehniline teostatavusjamajanduslik elujõulisus.
- 1. Tehniline teostatavus: Tahkisaku tuumaks on vedela elektrolüüdi asendamine tahke elektrolüüdiga. Stabiilsuse säilitamine tahke elektrolüüdi ja elektroodi materjali liidesel on aga märkimisväärne väljakutse. Ebapiisav kontakt võib suurendada takistust, mis vähendab aku jõudlust. Lisaks kannatavad tahked elektrolüüdid madalama ioonjuhtivuse ja aeglasemaltliitiumioonliikuvus, mis põhjustab aeglasemat laadimis- ja tühjenemiskiirust.
- Lisaks on tootmisprotsess keerulisem. Näiteks tahkeid sulfiidelektrolüüte tuleb toota inertgaasi kaitse all, et vältida õhu niiskusreaktsioone, mis tekitavad mürgiseid gaase. See kallis ja tehniliselt keeruline protsess takistab praegu masstootmise teostatavust. Lisaks erinevad laboratoorsete katsete tingimused sageli oluliselt reaalkeskkonnast, mistõttu paljud tehnoloogiad ei suuda saavutada oodatud tulemusi.
- 2. Majanduslik elujõulisus:Tahkispatareide maksumus on mitu korda suurem kui traditsioonilistel vedelatel liitiumakudel ja turule viimine on raskusi täis. Kuigi teoreetiliselt on sellel suurem ohutus, võib tahke elektrolüüt praktikas kõrgel temperatuuril laguneda, mille tulemuseks on aku töövõime vähenemine või isegi rike.
- Lisaks võivad laadimise ja tühjendamise käigus tekkida dendriidid, mis läbistavad separaatorit, põhjustavad lühiseid ja isegi plahvatusi, muutes ohutuse ja töökindluse oluliseks probleemiks. Veelgi enam, kui väikesemahulist tootmisprotsessi laiendatakse tööstuslikuks tootmiseks, tõusevad kulud taevasse.
Millal pooljuhtakud saabuvad?
Eeldatakse, et tahkisakud leiavad esmaseid rakendusi tipptasemel olmeelektroonikas, väikesemahulistes elektrisõidukites (EV) ja rangete jõudlus- ja ohutusnõuetega tööstusharudes, nagu lennundus. Praegu turul saadaolevad tahkispatareid on aga kontseptsiooni turustamise algstaadiumis.
Tuntud autofirmad jaliitiumakude tootjadnagu SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD ja EVE arendavad aktiivselt tahkisakusid. Sellegipoolest on nende viimaste tootmisgraafikute põhjal ebatõenäoline, et tahkisakude täismahus masstootmine algab kõige varem enne 2026.–2027. Isegi Toyota on pidanud oma ajakava mitu korda üle vaatama ja kavatseb nüüd alustada masstootmist 2030. aastal.
Oluline on märkida, et tahkispatareide saadavuse ajakava võib erineda erinevate tegurite tõttu, nagu tehnoloogilised väljakutsed ja regulatiivne heakskiit.
Peamised kaalutlused tarbijatele
Jälgides tähelepanelikult edusammetahkis-liitiumakuSelles valdkonnas on tarbijate jaoks ülioluline olla valvsad ja mitte lasta end mõjutada pealiskaudselt pimestavast teabest. Kuigi tõelisi uuendusi ja tehnoloogilisi läbimurdeid tasub ennetada, nõuavad need kontrollimiseks aega. Loodame, et tehnoloogia arenedes ja turu küpsedes tekivad tulevikus turvalisemad ja soodsamad uued energialahendused.
⭐ Tahkisaku kohta lisateabe saamiseks klõpsake allpool:
Postitusaeg: 30. oktoober 2024