Қазіргі уақытта әртүрлі шешілмеген техникалық, экономикалық және коммерциялық қиындықтарды тудыратын ғылыми-зерттеу және әзірлеу кезеңіне байланысты қатты күйдегі батареяларды ажырату мәселесіне өміршең шешім жоқ. Ағымдағы техникалық шектеулерді ескере отырып, жаппай өндіріс әлі де алыс мақсат болып табылады, ал қатты күйдегі батареялар нарықта әлі қол жетімді емес.
Қатты күйдегі батареяларды дамытуға не кедергі?
Қатты күйдегі батареялардәстүрлі сұйық электролиттің орнына қатты электролит қолданыңызлитий-иондық батареялар. Кәдімгі сұйық литий батареялары төрт маңызды компоненттен тұрады: оң электрод, теріс электрод, электролит және сепаратор. Керісінше, қатты күйдегі батареялар әдеттегі сұйық аналогтың орнына қатты электролит пайдаланады.
Бұл қатты күйдегі батарея технологиясының үлкен әлеуетін ескере отырып, ол нарыққа неге әлі енгізілмеген? Өйткені зертханадан коммерцияландыруға көшу екі қиындыққа тап болады:техникалық мүмкіндігіжәнеэкономикалық өміршеңдігі.
- 1. Техникалық мүмкіндік: Қатты күйдегі батареяның өзегі сұйық электролитті қатты электролитке ауыстыру болып табылады. Дегенмен, қатты электролит пен электрод материалы арасындағы интерфейсте тұрақтылықты сақтау айтарлықтай қиындық тудырады. Жеткіліксіз байланыс кедергінің жоғарылауына әкелуі мүмкін, осылайша батарея өнімділігі төмендейді. Сонымен қатар, қатты электролиттер төмен иондық өткізгіштіктен зардап шегеді және баяуырақлитий ионымобильділік, бұл зарядтау және зарядтау жылдамдығының төмендеуіне әкеледі.
- Оның үстіне өндіріс процесі күрделірек. Мысалы, сульфидті қатты электролиттер улы газдарды тудыратын ауадағы ылғал реакцияларының алдын алу үшін инертті газдан қорғау жағдайында өндірілуі керек. Бұл қымбат және техникалық қиын процесс қазіргі уақытта жаппай өндірістің орындылығына кедергі келтіруде. Сонымен қатар, зертханалық сынақ шарттары көбінесе нақты ортадан айтарлықтай ерекшеленеді, бұл көптеген технологиялар күтілетін нәтижелерге қол жеткізе алмайды.
- 2. Экономикалық өміршеңдігі:Барлық қатты күйдегі аккумулятордың құны дәстүрлі сұйық литий батареяларынан бірнеше есе жоғары және коммерцияландыру жолы қиындықтарға толы. Теориялық тұрғыдан оның қауіпсіздігі жоғары болғанымен, іс жүзінде қатты электролит жоғары температурада ыдырауы мүмкін, нәтижесінде батарея өнімділігі төмендейді немесе тіпті істен шығады.
- Сонымен қатар, зарядтау және разрядтау процесінде дендрит пайда болуы мүмкін, сепараторды тесіп, қысқа тұйықталуларды тудыруы және тіпті жарылыстары қауіпсіздік пен сенімділікті маңызды мәселе етеді. Сонымен қатар, шағын өндіріс процесі өнеркәсіптік өндіріске кеңейтілгенде, шығындар аспанға түседі.
Қатты күйдегі батареялар қашан келеді?
Қатты күйдегі батареялар жоғары сапалы тұрмыстық электроникада, шағын көлемді электр көліктерінде (EV) және аэроғарыш сияқты қатаң өнімділік пен қауіпсіздік талаптары бар салаларда негізгі қолданбаларды табады деп күтілуде. Дегенмен, қазіргі уақытта нарықта қол жетімді қатты күйдегі батареялар тұжырымдамалық маркетингтің бастапқы сатысында.
Көрнекті автомобиль компаниялары жәнелитий батареяларын өндірушілерSAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD және EVE сияқты қатты күйдегі батареяларды белсенді түрде дамытуда. Дегенмен, олардың соңғы өндіріс кестелеріне сүйене отырып, қатты күйдегі батареялардың толық ауқымды жаппай өндірісі 2026-2027 жылдарға дейін ертерек басталуы екіталай. Тіпті Toyota өзінің уақыт кестесін бірнеше рет қайта қарауға мәжбүр болды және енді 2030 жылы жаппай өндірісті бастауды жоспарлап отыр.
Қатты күйдегі батареялардың қолжетімділік уақыты технологиялық қиындықтар мен реттеуші мақұлдау сияқты әртүрлі факторларға байланысты өзгеруі мүмкін екенін ескеру маңызды.
Тұтынушылар үшін негізгі ойлар
саласындағы жетістіктерді мұқият бақылай отырыпқатты күйдегі литий батареясыБұл салада тұтынушылардың қырағы болуы және үстірт көзді ашатын ақпаратқа алданбауы өте маңызды. Шынайы инновациялар мен технологиялық жетістіктерді күтуге тұрарлық болса да, оларды тексеру үшін уақыт қажет. Технологиялар дамып, нарық жетілген сайын болашақта қауіпсіз және қолжетімді жаңа энергия шешімдері пайда болады деп үміттенейік.
⭐ Қатты күйдегі батарея туралы көбірек білу үшін төменде басыңыз:
Хабарлама уақыты: 30 қазан 2024 ж