Čvrste baterije su vrsta baterije koja koristi čvrste elektrode i elektrolite, za razliku od tekućih ili polimernih gel elektrolita koji se koriste u tradicionalnim litij-ionskim baterijama. Imaju veću gustoću energije, brže vrijeme punjenja i poboljšanu sigurnost u usporedbi s tradicionalnim baterijama.
Koriste li solid state baterije litij?
Da, sada većina solid-state baterija koje su trenutno u razvoju koriste litij kao primarni element.
Zasigurno, Solid-state baterije mogu koristiti različite materijale kao elektrolit, uključujući litij. Međutim, čvrste baterije također mogu koristiti druge materijale kao što su natrij, sumpor ili keramika kao elektrolit.
Općenito, izbor materijala za elektrolit ovisi o različitim čimbenicima kao što su izvedba, sigurnost, cijena i dostupnost. Solid-state litijeve baterije obećavajuća su tehnologija za pohranu energije sljedeće generacije zbog svoje visoke gustoće energije, dugog vijeka trajanja i poboljšane sigurnosti.
Kako rade solid state baterije?
Solid-state baterije koriste čvrsti elektrolit umjesto tekućeg elektrolita za prijenos iona između elektroda (anode i katode) baterije. Elektrolit je obično izrađen od keramike, stakla ili polimera koji je kemijski stabilan i vodljiv.
Kada se baterija čvrstog stanja puni, elektroni se izvlače iz katode i prenose kroz čvrsti elektrolit do anode, stvarajući protok struje. Kada se baterija isprazni, tok struje je obrnut, s elektronima koji se kreću od anode prema katodi.
Solid-state baterije imaju nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne baterije. Sigurniji su jer je čvrsti elektrolit manje sklon curenju ili eksploziji od tekućih elektrolita. Također imaju veću gustoću energije, što znači da mogu pohraniti više energije u manjem volumenu.
Međutim, još uvijek postoje neki izazovi koje treba riješiti s poluprovodničkim baterijama, uključujući visoke troškove proizvodnje i ograničen kapacitet. Istraživanja su u tijeku kako bi se razvili bolji čvrsti elektrolitski materijali i poboljšala izvedba i vijek trajanja baterija u čvrstom stanju.
Koliko tvrtki za krute baterije sada postoji na tržištu?
Postoji nekoliko tvrtki koje trenutno razvijaju krute baterije:
1. Kvantni krajolik:Startup osnovan 2010. koji je privukao ulaganja Volkswagena i Billa Gatesa. Tvrde da su razvili čvrstu bateriju koja može povećati domet električnog vozila za više od 80%.
2. Toyota:Japanski proizvođač automobila već nekoliko godina radi na čvrstim baterijama i namjerava ih staviti u proizvodnju do ranih 2020-ih.
3. Fisker:Startup za luksuzna električna vozila koji surađuje s istraživačima s UCLA-e kako bi razvio čvrste 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 Powerom, startupom iz Colorada, kako bi ih razvio.
5. Samsung:Korejski elektronički div razvija solid state baterije za korištenje u pametnim telefonima i drugim elektroničkim uređajima.
Hoće li se čvrste baterije u budućnosti primjenjivati za solarnu pohranu?
Solid-state baterije imaju potencijal revolucionirati skladištenje energije za solarne aplikacije. U usporedbi s tradicionalnim litij-ionskim baterijama, solid-state baterije nude veću gustoću energije, brže vrijeme punjenja i povećanu sigurnost. Njihova uporaba u solarnim sustavima za pohranu mogla bi poboljšati ukupnu učinkovitost, smanjiti troškove i učiniti obnovljivu energiju pristupačnijom. Istraživanje i razvoj tehnologije poluprovodničkih baterija je u tijeku i moguće je da bi ove baterije mogle postati glavno rješenje za solarnu pohranu u budućnosti. Ali sada su krute baterije posebno dizajnirane za primjenu EV-a.
Toyota razvija solid-state baterije kroz Prime Planet Energy & Solutions Inc., zajedničko ulaganje s Panasonicom koje je počelo s radom u travnju 2020. i ima oko 5100 zaposlenika, uključujući 2400 u kineskoj podružnici, ali još uvijek s prilično ograničenom proizvodnjom sada i nadamo se više udjela do 2025. kada za to dođe vrijeme.
Kada će solid state baterije biti dostupne?
Nemamo pristup najnovijim vijestima i ažuriranjima u vezi s dostupnošću solid-state baterija. Međutim, nekoliko tvrtki radi na razvoju solid-state baterija, a neke su najavile da ih planiraju lansirati do 2025. ili kasnije. Međutim, ključno je napomenuti da rokovi za dostupnost solid-state baterija mogu varirati ovisno o različitim čimbenicima, kao što su tehnološki izazovi i regulatorno odobrenje.
Vrijeme objave: 3. lipnja 2023