Tahkisakud on teatud tüüpi akud, mis kasutavad tahkeid elektroode ja elektrolüüte, erinevalt traditsioonilistes liitiumioonakudes kasutatavatest vedelatest või polümeersetest geelelektrolüütidest. Võrreldes traditsiooniliste akudega on neil suurem energiatihedus, kiirem laadimisaeg ja parem ohutus.
Kas tahkispatareid kasutavad liitiumi?
Jah, nüüd kasutavad enamik praegu arendamisel olevaid tahkispatareisid peamise elemendina liitiumi.
Kindlasti võivad tahkisakud kasutada elektrolüüdina erinevaid materjale, sealhulgas liitiumi. Kuid tahkisakud võivad elektrolüüdina kasutada ka muid materjale, nagu naatrium, väävel või keraamika.
Üldiselt sõltub elektrolüüdi materjali valik erinevatest teguritest, nagu jõudlus, ohutus, hind ja saadavus. Tahkisliitiumakud on oma suure energiatiheduse, pika tööea ja suurema ohutuse tõttu paljulubav tehnoloogia järgmise põlvkonna energia salvestamiseks.
Kuidas pooljuhtakud töötavad?
Tahkisakud kasutavad ioonide ülekandmiseks aku elektroodide (anood ja katood) vahel vedela elektrolüüdi asemel tahket elektrolüüti. Elektrolüüt on tavaliselt valmistatud keraamikast, klaasist või polümeermaterjalist, mis on keemiliselt stabiilne ja juhtiv.
Tahkisaku laadimisel tõmmatakse elektronid katoodist ja transporditakse läbi tahke elektrolüüdi anoodile, tekitades voolu. Kui aku tühjeneb, voolu vool on vastupidine, elektronid liiguvad anoodilt katoodile.
Tahkisakudel on traditsiooniliste akude ees mitmeid eeliseid. Need on ohutumad, kuna tahkel elektrolüüdil on vähem lekke- või plahvatusohtlikkust kui vedelal elektrolüüdil. Neil on ka suurem energiatihedus, mis tähendab, et nad suudavad salvestada rohkem energiat väiksemas mahus.
Siiski on tahkisakudega veel probleeme, mis tuleb lahendada, sealhulgas kõrged tootmiskulud ja piiratud võimsus. Käimas on uuringud paremate tahkete elektrolüütide materjalide väljatöötamiseks ning tahkisakude jõudluse ja eluea parandamiseks.
Kui palju tahkispatareide ettevõtteid on praegu turul?
Praegu arendavad tahkisakusid mitu ettevõtet:
1. Quantum Scape:2010. aastal asutatud startup, mis on kaasanud investeeringuid Volkswagenilt ja Bill Gatesilt. Nad väidavad, et on välja töötanud pooljuhtaku, mis võib suurendada elektrisõiduki sõiduulatust üle 80%.
2. Toyota:Jaapani autotootja on pooljuhtakude kallal töötanud mitu aastat ja kavatseb need 2020. aastate alguseks toota.
3. Fisker:Luksuslik elektrisõidukite idufirma, mis teeb koostööd UCLA teadlastega, et arendada tahkisakusid, mis nende väitel suurendavad drastiliselt nende sõidukite ulatust.
4. BMW:Saksa autotootja töötab ka pooljuhtakude kallal ja on nende arendamiseks teinud koostööd Colorados asuva idufirmaga Solid Power.
5. Samsung:Korea elektroonikahiiglane arendab nutitelefonides ja muudes elektroonikaseadmetes kasutamiseks mõeldud tahkisakusid.
Kui tahkispatareid hakatakse tulevikus päikeseenergia salvestamiseks kasutama?
Tahkispatareidel on potentsiaal muuta päikeseenergia rakenduste energia salvestamise revolutsiooniliseks. Võrreldes traditsiooniliste liitiumioonakudega pakuvad tahkisakud suuremat energiatihedust, kiiremat laadimisaega ja suuremat ohutust. Nende kasutamine päikeseenergia salvestussüsteemides võib parandada üldist tõhusust, vähendada kulusid ja muuta taastuvenergia kättesaadavamaks. Tahkispatareide tehnoloogia uurimis- ja arendustegevus jätkub ning on võimalik, et need akud võivad tulevikus saada peamiseks päikeseenergia ladustamise lahenduseks. Kuid nüüd on pooljuhtakud spetsiaalselt ette nähtud EV kasutamiseks.
Toyota arendab tahkisakusid läbi Panasonicuga 2020. aasta aprillis tegevust alustanud ühisettevõtte Prime Planet Energy & Solutions Inc., millel on umbes 5100 töötajat, sealhulgas 2400 Hiina tütarettevõttes, kuid mille tootmine on praegu ja loodetavasti üsna piiratud. rohkem aktsiaid aastaks 2025, kui selleks on õige aeg.
Millal pooljuhtakud saadaval on?
Meil ei ole juurdepääsu viimastele uudistele ja värskendustele tahkisakude saadavuse kohta. Mitmed ettevõtted tegelevad aga tahkisakude väljatöötamisega ning mõned on teatanud, et plaanivad need turule tuua 2025. aastaks või hiljem. Siiski on oluline märkida, et tahkispatareide kättesaadavuse ajakava võib erineda sõltuvalt erinevatest teguritest, nagu tehnoloogilised väljakutsed ja regulatiivne heakskiit.
Postitusaeg: juuni-03-2023