მყარი მდგომარეობის ბატარეები არის ბატარეის ტიპი, რომელიც იყენებს მყარ ელექტროდებს და ელექტროლიტებს, განსხვავებით თხევადი ან პოლიმერული გელის ელექტროლიტებისგან, რომლებიც გამოიყენება ტრადიციულ ლითიუმ-იონურ ბატარეებში. მათ აქვთ უფრო მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, უფრო სწრაფი დატენვის დრო და გაუმჯობესებული უსაფრთხოება ტრადიციულ ბატარეებთან შედარებით.
იყენებთ თუ არა მყარი მდგომარეობის ბატარეები ლითიუმს?
დიახ, ახლა მყარი მდგომარეობის ბატარეების უმეტესობა, რომელიც ამჟამად დამუშავების პროცესშია, იყენებს ლითიუმს, როგორც ძირითად ელემენტს.
რა თქმა უნდა, მყარი მდგომარეობის ბატარეებს შეუძლიათ გამოიყენონ სხვადასხვა მასალები ელექტროლიტად, მათ შორის ლითიუმი. თუმცა, მყარი მდგომარეობის ბატარეებს შეუძლიათ ელექტროლიტად გამოიყენონ სხვა მასალები, როგორიცაა ნატრიუმი, გოგირდი ან კერამიკა.
ზოგადად, ელექტროლიტური მასალის არჩევანი დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორებზე, როგორიცაა შესრულება, უსაფრთხოება, ღირებულება და ხელმისაწვდომობა. მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეები არის პერსპექტიული ტექნოლოგია შემდეგი თაობის ენერგიის შესანახად მათი მაღალი ენერგიის სიმკვრივის, ხანგრძლივი ციკლის სიცოცხლისა და გაძლიერებული უსაფრთხოების გამო.
როგორ მუშაობს მყარი მდგომარეობის ბატარეები?
მყარი მდგომარეობის ბატარეები თხევადი ელექტროლიტის ნაცვლად იყენებენ მყარ ელექტროლიტს ბატარეის ელექტროდებს (ანოდსა და კათოდს) შორის იონების გადასატანად. ელექტროლიტი, როგორც წესი, დამზადებულია კერამიკული, მინის ან პოლიმერული მასალისგან, რომელიც ქიმიურად სტაბილურია და გამტარია.
როდესაც მყარ მდგომარეობაში ბატარეა დამუხტულია, ელექტრონები იხსნება კათოდიდან და გადააქვთ მყარი ელექტროლიტის მეშვეობით ანოდში, რაც ქმნის დენის ნაკადს. როდესაც ბატარეა დაცლილია, დენის დინება შებრუნებულია, ელექტრონები გადადიან ანოდიდან კათოდში.
მყარი მდგომარეობის ბატარეებს რამდენიმე უპირატესობა აქვთ ტრადიციულ ბატარეებთან შედარებით. ისინი უფრო უსაფრთხოა, რადგან მყარი ელექტროლიტი ნაკლებად მიდრეკილია გაჟონვის ან აფეთქებისკენ, ვიდრე თხევადი ელექტროლიტები. მათ ასევე აქვთ უფრო მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ შეინახონ მეტი ენერგია მცირე მოცულობით.
თუმცა, ჯერ კიდევ არსებობს გარკვეული გამოწვევები, რომლებიც უნდა გადაიჭრას მყარი მდგომარეობის ბატარეებთან, მათ შორის მაღალი წარმოების ხარჯები და შეზღუდული სიმძლავრე. მიმდინარეობს კვლევა უკეთესი მყარი ელექტროლიტური მასალების შემუშავებისა და მყარი მდგომარეობის ბატარეების მუშაობისა და სიცოცხლის ხანგრძლივობის გასაუმჯობესებლად.
რამდენი მყარი სახელმწიფო ბატარეის კომპანიაა ახლა ბაზარზე?
არსებობს რამდენიმე კომპანია, რომლებიც ამჟამად ავითარებენ მყარი მდგომარეობის ბატარეებს:
1. კვანტური სკაპი:2010 წელს დაარსებული სტარტაპი, რომელმაც მოზიდული ინვესტიციები Volkswagen-ისა და ბილ გეითსისგან. ისინი აცხადებენ, რომ შექმნეს მყარი მდგომარეობის ბატარეა, რომელსაც შეუძლია გაზარდოს ელექტრომობილის დიაპაზონი 80%-ით.
2. ტოიოტა:იაპონური ავტომწარმოებელი უკვე რამდენიმე წელია მუშაობს მყარ მდგომარეობაში მყოფ ბატარეებზე და მიზნად ისახავს მათი წარმოება 2020-იანი წლების დასაწყისისთვის.
3. ფისკერი:ძვირადღირებული ელექტრო მანქანების სტარტაპი, რომელიც თანამშრომლობს UCLA-ს მკვლევარებთან მყარი მდგომარეობის ბატარეების შესაქმნელად, რომლებიც, მათი თქმით, მკვეთრად გაზრდის მათი მანქანების დიაპაზონს.
4. BMW:გერმანული ავტომწარმოებელი ასევე მუშაობს მყარი მდგომარეობის ბატარეებზე და თანამშრომლობს Solid Power-თან, კოლორადოს სტარტაპთან, რათა განავითაროს ისინი.
5. Samsung:კორეული ელექტრონიკის გიგანტი ავითარებს მყარი მდგომარეობის ბატარეებს სმარტფონებსა და სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში გამოსაყენებლად.
იქნება თუ არა მყარი მდგომარეობის ბატარეები გამოყენებული მზის შესანახად მომავალში?
მყარი მდგომარეობის ბატარეებს აქვთ პოტენციალი, მოახდინოს რევოლუცია ენერგიის შესანახად მზის გამოყენებისთვის. ტრადიციულ ლითიუმ-იონურ ბატარეებთან შედარებით, მყარი მდგომარეობის ბატარეები გვთავაზობენ ენერგიის მაღალ სიმკვრივეს, უფრო სწრაფ დატენვის დროს და გაზრდილ უსაფრთხოებას. მათი გამოყენება მზის შენახვის სისტემებში შეიძლება გააუმჯობესოს საერთო ეფექტურობა, შეამციროს ხარჯები და განახლებადი ენერგია უფრო ხელმისაწვდომი გახადოს. მყარ მდგომარეობაში ბატარეის ტექნოლოგიაში კვლევა და განვითარება მიმდინარეობს და შესაძლებელია, რომ ეს ბატარეები მომავალში მზის შენახვის ძირითად გადაწყვეტად იქცეს. მაგრამ ახლა მყარი მდგომარეობის ბატარეები სპეციალურად შექმნილია EV-ის გამოყენებისთვის.
Toyota ავითარებს მყარი მდგომარეობის ბატარეებს Prime Planet Energy & Solutions Inc.-ის მეშვეობით, ერთობლივი საწარმო Panasonic-თან, რომელმაც დაიწყო მუშაობა 2020 წლის აპრილში და ჰყავს დაახლოებით 5,100 თანამშრომელი, მათ შორის 2,400 ჩინურ შვილობილი კომპანიაში, მაგრამ ჯერ კიდევ საკმაოდ შეზღუდული წარმოებაა ახლა და იმედი მაქვს. მეტი გაზიარება 2025 წლისთვის, როცა დრო დადგება.
როდის იქნება მყარი მდგომარეობის ბატარეები?
ჩვენ არ გვაქვს წვდომა უახლეს სიახლეებზე და განახლებებზე მყარი მდგომარეობის ბატარეების ხელმისაწვდომობასთან დაკავშირებით. თუმცა, რამდენიმე კომპანია მუშაობს მყარი მდგომარეობის ბატარეების შემუშავებაზე, ზოგიერთმა კი განაცხადა, რომ აპირებს მათ გამოშვებას 2025 წლისთვის ან მოგვიანებით. თუმცა, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეების ხელმისაწვდომობის ვადები შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა ფაქტორების მიხედვით, როგორიცაა ტექნოლოგიური გამოწვევები და მარეგულირებელი დამტკიცება.
გამოქვეყნების დრო: ივნ-03-2023