A szilárdtest akkumulátorok olyan típusú akkumulátorok, amelyek szilárd elektródákat és elektrolitokat használnak, szemben a hagyományos lítium-ion akkumulátorokban használt folyékony vagy polimer gélelektrolitokkal. A hagyományos akkumulátorokhoz képest nagyobb energiasűrűséggel, gyorsabb töltési idővel és jobb biztonsággal rendelkeznek.
A szilárdtest akkumulátorok lítiumot használnak?
Igen, a legtöbb jelenleg fejlesztés alatt álló szilárdtest akkumulátor lítiumot használ elsődleges elemként.
Természetesen a szilárdtest akkumulátorok különféle anyagokat használhatnak elektrolitként, beleértve a lítiumot is. A szilárdtest akkumulátorok azonban más anyagokat, például nátriumot, ként vagy kerámiát is használhatnak elektrolitként.
Általánosságban elmondható, hogy az elektrolit anyagának kiválasztása számos tényezőtől függ, mint például a teljesítmény, a biztonság, a költségek és a rendelkezésre állás. A szilárdtest lítium akkumulátorok ígéretes technológiát jelentenek a következő generációs energiatároláshoz nagy energiasűrűségük, hosszú élettartamuk és fokozott biztonságuk miatt.
Hogyan működnek a szilárdtest akkumulátorok?
A szilárdtest akkumulátorok szilárd elektrolitot használnak folyékony elektrolit helyett az ionok átvitelére az akkumulátor elektródái (anód és katód) között. Az elektrolit jellemzően kerámiából, üvegből vagy polimer anyagból készül, amely kémiailag stabil és vezetőképes.
Amikor egy szilárdtest-akkumulátort töltenek, az elektronok lehúzódnak a katódról, és a szilárd elektroliton keresztül az anódhoz jutnak, így áramot hoznak létre. Amikor az akkumulátor lemerül, az áram áramlása megfordul, az elektronok az anódról a katódra mozognak.
A félvezető akkumulátorok számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos akkumulátorokhoz képest. Biztonságosabbak, mivel a szilárd elektrolit kevésbé hajlamos a szivárgásra vagy robbanásra, mint a folyékony elektrolitok. Nagyobb az energiasűrűségük is, ami azt jelenti, hogy kisebb térfogatban több energiát tudnak tárolni.
A szilárdtest-akkumulátorokkal azonban még mindig meg kell oldani néhány kihívást, beleértve a magas gyártási költségeket és a korlátozott kapacitást. Folyamatban vannak a kutatások jobb szilárd elektrolit anyagok kifejlesztésére, valamint a szilárdtest akkumulátorok teljesítményének és élettartamának javítására.
Hány szilárdtest akkumulátor-gyártó cég van jelenleg a piacon?
Számos vállalat jelenleg fejleszt szilárdtest akkumulátorokat:
1. Quantum Scape:Egy 2010-ben alapított startup, amely a Volkswagentől és Bill Gatestől vonzott befektetéseket. Azt állítják, hogy kifejlesztettek egy szilárdtest akkumulátort, amely több mint 80%-kal növelheti az elektromos járművek hatótávját.
2. Toyota:A japán autógyár évek óta dolgozik szilárdtest-akkumulátorokon, és a 2020-as évek elejére igyekszik gyártásukba bocsátani azokat.
3. Fisker:Egy luxus elektromos járművet indító vállalkozás, amely az UCLA kutatóival együttműködve szilárdtest akkumulátorokat fejleszt, amelyek állításuk szerint drasztikusan megnövelik járműveik hatótávját.
4. BMW:A német autógyártó emellett szilárdtest-akkumulátorokon is dolgozik, és a Solid Power nevű coloradói startup céggel társult ezek fejlesztésére.
5. Samsung:A koreai elektronikai óriás szilárdtest akkumulátorokat fejleszt okostelefonokban és más elektronikus eszközökben való használatra.
Ha a jövőben szilárdtest akkumulátorokat alkalmaznak napelemes tárolásra?
A szilárdtest akkumulátorok forradalmasíthatják az energiatárolást a napelemes alkalmazásokban. A hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest a szilárdtest akkumulátorok nagyobb energiasűrűséget, gyorsabb töltési időt és nagyobb biztonságot kínálnak. Használatuk napelemes tárolórendszerekben javíthatja az általános hatékonyságot, csökkentheti a költségeket, és elérhetőbbé teheti a megújuló energiát. A szilárdtest-akkumulátor-technológia kutatása és fejlesztése folyamatban van, és lehetséges, hogy ezek az akkumulátorok a jövőben a napelemes tárolás egyik fő megoldásává válhatnak. De most a szilárdtest akkumulátorokat kifejezetten elektromos járművekhez tervezték.
A Toyota a szilárdtest-akkumulátorokat a Prime Planet Energy & Solutions Inc.-en keresztül fejleszti, amely a Panasonickal 2020 áprilisában indult vegyesvállalat, amely körülbelül 5100 alkalmazottat foglalkoztat, köztük 2400 alkalmazottat egy kínai leányvállalatnál, de jelenleg még mindig meglehetősen korlátozott a termelés, és remélem. nagyobb részesedést 2025-ig, amikor eljön az ideje.
Mikor lesznek elérhetők a szilárdtest akkumulátorok?
Nem férünk hozzá a szilárdtest akkumulátorok elérhetőségével kapcsolatos legfrissebb hírekhez és frissítésekhez. Ugyanakkor több cég is dolgozik szilárdtest akkumulátorok fejlesztésén, és néhányan bejelentették, hogy 2025-ig vagy későbbre tervezik piacra dobni őket. Mindazonáltal kulcsfontosságú megjegyezni, hogy a szilárdtest-akkumulátorok elérhetőségének ütemezése különböző tényezőktől, például a technológiai kihívásoktól és a hatósági jóváhagyástól függően változhat.
Feladás időpontja: 2023-03-03