Trenutačno ne postoji održivo rješenje za problem odspajanja poluprovodničkih baterija zbog stadija njihovog istraživanja i razvoja koji je u tijeku, što predstavlja razne neriješene tehničke, ekonomske i komercijalne izazove. S obzirom na trenutna tehnička ograničenja, masovna proizvodnja još je dalek cilj, a solid-state baterije još nisu dostupne na tržištu.
Što koči razvoj solid state baterija?
Solid state baterijekoristite čvrsti elektrolit umjesto tekućeg elektrolita koji se nalazi u tradicionalnomlitij-ionske baterije. Konvencionalne tekuće litijeve baterije sastoje se od četiri bitne komponente: pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita i separatora. Nasuprot tome, baterije u čvrstom stanju koriste čvrsti elektrolit umjesto uobičajenog tekućeg dvojnika.
S obzirom na veliki potencijal ove tehnologije čvrstih baterija, zašto još nije predstavljena tržištu? Jer prijelaz s laboratorija na komercijalizaciju suočava se s dva izazova:tehnička izvedivostiekonomska isplativost.
- 1. Tehnička izvedivost: Srž krute 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, čime se smanjuje učinkovitost baterije. Osim toga, čvrsti elektroliti pate od niže ionske vodljivosti i sporiji sulitij ionmobilnost, što dovodi do sporije brzine punjenja i pražnjenja.
- Štoviše, proces proizvodnje je složeniji. Na primjer, čvrsti sulfidni elektroliti moraju se proizvoditi pod zaštitom od inertnog plina kako bi se spriječile reakcije vlage u zraku koje stvaraju otrovne plinove. Ovaj skupi i tehnički zahtjevan proces trenutno koči izvedivost masovne proizvodnje. Nadalje, uvjeti laboratorijskih ispitivanja često se značajno razlikuju od okruženja u stvarnom svijetu, zbog čega mnoge tehnologije ne mogu postići očekivane rezultate.
- 2. Ekonomska isplativost:Cijena potpuno solid state baterije je nekoliko puta veća od tradicionalnih tekućih litijskih baterija i put do komercijalizacije je pun poteškoća. Iako ima veću sigurnost u teoriji, u praksi se kruti elektrolit može pokvariti na visokim temperaturama, što dovodi do smanjene učinkovitosti baterije ili čak kvara.
- Dodatno, dendriti se mogu formirati tijekom procesa punjenja i pražnjenja, probijajući separator, uzrokujući kratke spojeve, pa čak i eksplozije, čineći sigurnost i pouzdanost značajnim problemom. Nadalje, kada se proizvodni proces malog opsega poveća za industrijsku proizvodnju, troškovi će vrtoglavo porasti.
Kada će stići solid state baterije?
Očekuje se da će poluvodičke baterije pronaći primarnu primjenu u vrhunskoj potrošačkoj elektronici, malim električnim vozilima (EV) i industrijama sa strogim zahtjevima za performansama i sigurnošću, kao što je zrakoplovstvo. Međutim, solid-state baterije koje su trenutačno dostupne na tržištu još su u ranoj fazi marketinga koncepta.
Istaknute automobilske tvrtke iproizvođači litijskih baterijakao što su SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD i EVE aktivno razvijaju solid-state baterije. Unatoč tome, na temelju njihovih najnovijih planova proizvodnje, malo je vjerojatno da će masovna proizvodnja čvrstih baterija u punom opsegu započeti najranije prije 2026.-2027. Čak je i Toyota morala više puta revidirati svoj vremenski raspored i sada planira započeti masovnu proizvodnju 2030. godine.
Važno je napomenuti da rokovi dostupnosti poluprovodničkih baterija mogu varirati zbog različitih čimbenika kao što su tehnološki izazovi i regulatorno odobrenje.
Ključna razmatranja za potrošače
Dok pomno prati napredak usolid state litijska baterijaU ovom području ključno je da potrošači ostanu oprezni i da ih ne pokolebaju površno blistave informacije. Iako su istinske inovacije i tehnološka otkrića vrijedni predviđanja, potrebno je vrijeme za njihovu provjeru. Nadajmo se da će se s napredovanjem tehnologije i sazrijevanjem tržišta u budućnosti pojaviti sigurnija i pristupačnija nova energetska rješenja.
⭐ Kliknite ispod kako biste saznali više o solid state bateriji:
Vrijeme objave: 30. listopada 2024