Պինդ վիճակի մարտկոցները մարտկոցի տեսակ են, որն օգտագործում է պինդ էլեկտրոդներ և էլեկտրոլիտներ՝ ի տարբերություն ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցներում օգտագործվող հեղուկ կամ պոլիմերային գել էլեկտրոլիտների: Նրանք ունեն ավելի մեծ էներգիայի խտություն, ավելի արագ լիցքավորման ժամանակ և բարելավված անվտանգություն՝ համեմատած ավանդական մարտկոցների:
Արդյո՞ք պինդ վիճակի մարտկոցները լիթիում են օգտագործում:
Այո, այժմ պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների մեծ մասը, որոնք ներկայումս մշակվում են, օգտագործում են լիթիումը որպես հիմնական տարր:
Անշուշտ, պինդ վիճակում մարտկոցները կարող են օգտագործել տարբեր նյութեր որպես էլեկտրոլիտ, ներառյալ լիթիումը: Այնուամենայնիվ, պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները կարող են նաև օգտագործել այլ նյութեր, ինչպիսիք են նատրիումը, ծծումբը կամ կերամիկա որպես էլեկտրոլիտ:
Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրոլիտային նյութի ընտրությունը կախված է տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են կատարումը, անվտանգությունը, արժեքը և մատչելիությունը: Պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները խոստումնալից տեխնոլոգիա են հաջորդ սերնդի էներգիայի պահպանման համար՝ շնորհիվ իրենց բարձր էներգիայի խտության, երկար ցիկլի կյանքի և ուժեղացված անվտանգության:
Ինչպե՞ս են աշխատում պինդ վիճակի մարտկոցները:
Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները հեղուկ էլեկտրոլիտի փոխարեն օգտագործում են պինդ էլեկտրոլիտ՝ մարտկոցի էլեկտրոդների (անոդի և կաթոդի) միջև իոններ փոխանցելու համար։ Էլեկտրոլիտը սովորաբար պատրաստված է կերամիկական, ապակյա կամ պոլիմերային նյութից, որը քիմիապես կայուն է և հաղորդունակ:
Երբ պինդ վիճակի մարտկոցը լիցքավորվում է, էլեկտրոնները քաշվում են կաթոդից և պինդ էլեկտրոլիտով տեղափոխվում են անոդ՝ ստեղծելով հոսանքի հոսք։ Երբ մարտկոցը լիցքաթափվում է, հոսանքի հոսքը հակադարձվում է, էլեկտրոնները շարժվում են անոդից դեպի կաթոդ:
Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները մի քանի առավելություն ունեն ավանդական մարտկոցների նկատմամբ: Դրանք ավելի անվտանգ են, քանի որ պինդ էլեկտրոլիտը ավելի քիչ հակված է արտահոսքի կամ պայթյունի, քան հեղուկ էլեկտրոլիտները: Նրանք ունեն նաև էներգիայի ավելի մեծ խտություն, ինչը նշանակում է, որ նրանք կարող են ավելի շատ էներգիա պահել ավելի փոքր ծավալով:
Այնուամենայնիվ, դեռևս կան որոշ մարտահրավերներ, որոնք պետք է լուծվեն պինդ մարտկոցների դեպքում, ներառյալ արտադրության բարձր ծախսերը և սահմանափակ հզորությունը: Հետազոտությունները շարունակվում են՝ ավելի լավ պինդ էլեկտրոլիտային նյութեր մշակելու և պինդ վիճակում մարտկոցների աշխատունակությունն ու կյանքի տևողությունը բարելավելու համար:
Քանի՞ պինդ վիճակի մարտկոցներ արտադրող ընկերություններ կան այժմ շուկայում:
Կան մի քանի ընկերություններ, որոնք ներկայումս մշակում են պինդ վիճակի մարտկոցներ.
1. Քվանտային տիրույթ.2010 թվականին հիմնադրված ստարտափ, որը ներդրումներ է ներգրավել Volkswagen-ից և Bill Gates-ից։ Նրանք պնդում են, որ մշակել են պինդ վիճակի մարտկոց, որը կարող է ավելի քան 80%-ով մեծացնել էլեկտրական մեքենայի շառավիղը։
2. Toyota:Ճապոնական ավտոարտադրողը մի քանի տարի աշխատել է պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների վրա և նպատակ ունի դրանք արտադրել մինչև 2020-ականների սկիզբը:
3. Fisker:Էլեկտրական մեքենաների շքեղ ստարտափ, որը համագործակցում է UCLA-ի հետազոտողների հետ՝ մշակելու պինդ վիճակի մարտկոցներ, որոնք, ըստ նրանց, կտրուկ կբարձրացնեն իրենց մեքենաների տեսականին:
4. BMW:Գերմանական ավտոարտադրողն աշխատում է նաև պինդ մարտկոցների վրա և համագործակցել է Կոլորադոյում գործող Solid Power ստարտափի հետ՝ դրանք մշակելու համար:
5. Samsung:Էլեկտրոնիկայի կորեական հսկան մշակում է ամուր մարտկոցներ՝ սմարթֆոններում և այլ էլեկտրոնային սարքերում օգտագործելու համար:
Արևի պահպանման համար ապագայում պինդ վիճակում մարտկոցներ կկիրառե՞ն:
Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները կարող են հեղափոխել էներգիայի կուտակումն արևային կիրառությունների համար: Ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցների համեմատ՝ պինդ վիճակի մարտկոցներն առաջարկում են էներգիայի ավելի բարձր խտություն, ավելի արագ լիցքավորման ժամանակ և բարձր անվտանգություն: Դրանց օգտագործումը արևային պահեստավորման համակարգերում կարող է բարելավել ընդհանուր արդյունավետությունը, նվազեցնել ծախսերը և ավելի մատչելի դարձնել վերականգնվող էներգիան: Պինդ վիճակում մարտկոցների տեխնոլոգիայի հետազոտությունն ու զարգացումը շարունակվում է, և հնարավոր է, որ այդ մարտկոցները ապագայում դառնան արևային պահեստավորման հիմնական լուծում: Սակայն այժմ պինդ վիճակի մարտկոցները հատուկ են նախատեսված EV-ի կիրառման համար:
Toyota-ն պինդ մարտկոցներ է մշակում Prime Planet Energy & Solutions Inc.-ի միջոցով, Panasonic-ի հետ համատեղ ձեռնարկություն, որը սկսել է գործել 2020 թվականի ապրիլին և ունի մոտ 5100 աշխատակից, այդ թվում՝ 2400-ը չինական դուստր ձեռնարկությունում, բայց դեռևս բավականին սահմանափակ արտադրություն ունի այժմ և հույս ունի: ավելի շատ տարածում մինչև 2025 թվականը, երբ ճիշտ ժամանակն է:
Ե՞րբ հասանելի կլինեն կոշտ վիճակի մարտկոցները:
Մեզ հասանելի չեն պինդ մարտկոցների առկայության վերաբերյալ վերջին նորությունները և թարմացումները: Այնուամենայնիվ, մի քանի ընկերություններ աշխատում են պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների մշակման վրա, և որոշները հայտարարել են, որ նախատեսում են դրանք գործարկել մինչև 2025 թվականը կամ ավելի ուշ: Այնուամենայնիվ, կարևոր է նշել, որ պինդ վիճակում մարտկոցների առկայության ժամկետները կարող են տարբեր լինել՝ կախված տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են տեխնոլոգիական մարտահրավերները և կարգավորող մարմինների հաստատումը:
Հրապարակման ժամանակը՝ հունիս-03-2023