Polprevodniške baterije so vrsta baterije, ki uporablja trdne elektrode in elektrolite, v nasprotju s tekočimi ali polimernimi gelnimi elektroliti, ki se uporabljajo v tradicionalnih litij-ionskih baterijah. Imajo večjo energijsko gostoto, hitrejše čase polnjenja in izboljšano varnost v primerjavi s tradicionalnimi baterijami.
Ali polprevodniške baterije uporabljajo litij?
Da, večina polprevodniških baterij, ki so trenutno v razvoju, uporablja litij kot primarni element.
Vsekakor lahko polprevodniške baterije kot elektrolit uporabljajo različne materiale, vključno z litijem. Vendar lahko polprevodniške baterije kot elektrolit uporabljajo tudi druge materiale, kot so natrij, žveplo ali keramika.
Na splošno je izbira elektrolitskega materiala odvisna od različnih dejavnikov, kot so zmogljivost, varnost, cena in razpoložljivost. Polprevodniške litijeve baterije so obetavna tehnologija za shranjevanje energije naslednje generacije zaradi svoje visoke energijske gostote, dolge življenjske dobe in izboljšane varnosti.
Kako delujejo polprevodniške baterije?
Polprevodniške baterije uporabljajo trden elektrolit namesto tekočega elektrolita za prenos ionov med elektrodama (anodo in katodo) baterije. Elektrolit je običajno izdelan iz keramike, stekla ali polimernega materiala, ki je kemično stabilen in prevoden.
Ko je polprevodniška baterija napolnjena, se elektroni črpajo iz katode in prenašajo skozi trdni elektrolit do anode, kar ustvarja tok. Ko je baterija izpraznjena, se tok obrne, pri čemer se elektroni premikajo od anode proti katodi.
Polprevodniške baterije imajo več prednosti pred tradicionalnimi baterijami. So varnejši, saj je trden elektrolit manj nagnjen k puščanju ali eksploziji kot tekoči elektroliti. Imajo tudi večjo energijsko gostoto, kar pomeni, da lahko shranijo več energije v manjši prostornini.
Vendar pa je še vedno nekaj izzivov, ki jih je treba obravnavati pri polprevodniških baterijah, vključno z visokimi proizvodnimi stroški in omejeno zmogljivostjo. Raziskave potekajo za razvoj boljših trdnih elektrolitskih materialov ter izboljšanje delovanja in življenjske dobe polprevodniških baterij.
Koliko podjetij za polprevodniške baterije je zdaj na trgu?
Obstaja več podjetij, ki trenutno razvijajo polprevodniške baterije:
1. Kvantni okvir:Startup, ustanovljen leta 2010, ki je pritegnil naložbe Volkswagna in Billa Gatesa. Trdijo, da so razvili polprevodniško baterijo, ki lahko poveča doseg električnega vozila za več kot 80 %.
2. Toyota:Japonski proizvajalec avtomobilov se že nekaj let ukvarja s polprevodniškimi baterijami in jih želi začeti proizvajati do začetka leta 2020.
3. Fisker:Zagonsko podjetje za luksuzna električna vozila, ki sodeluje z raziskovalci na UCLA pri razvoju polprevodniških baterij, za katere trdijo, da bodo drastično povečale doseg njihovih vozil.
4. BMW:Nemški proizvajalec avtomobilov dela tudi na polprevodniških baterijah in je pri njihovem razvoju sodeloval z zagonskim podjetjem Solid Power iz Kolorada.
5. Samsung:Korejski elektronski velikan razvija polprevodniške baterije za uporabo v pametnih telefonih in drugih elektronskih napravah.
Ali se bodo polprevodniške baterije v prihodnosti uporabljale za shranjevanje sončne energije?
Polprevodniške baterije imajo potencial za revolucijo shranjevanja energije za solarne aplikacije. V primerjavi s tradicionalnimi litij-ionskimi baterijami ponujajo polprevodniške baterije višjo energijsko gostoto, hitrejše čase polnjenja in večjo varnost. Njihova uporaba v sistemih za shranjevanje sončne energije bi lahko izboljšala splošno učinkovitost, zmanjšala stroške in naredila obnovljivo energijo bolj dostopno. Raziskave in razvoj tehnologije polprevodniških baterij še potekajo in možno je, da bi te baterije v prihodnosti postale glavna rešitev za shranjevanje sončne energije. Zdaj pa so polprevodniške baterije posebej zasnovane za uporabo v električnih vozilih.
Toyota razvija polprevodniške baterije prek Prime Planet Energy & Solutions Inc., skupnega podjetja s Panasonicom, ki je začelo delovati aprila 2020 in ima približno 5.100 zaposlenih, vključno z 2.400 v kitajski podružnici, vendar še vedno s precej omejeno proizvodnjo in upam več deleža do leta 2025, ko bo pravi čas.
Kdaj bodo polprevodniške baterije na voljo?
Nimamo dostopa do najnovejših novic in posodobitev glede razpoložljivosti polprevodniških baterij. Vendar pa več podjetij dela na razvoju polprevodniških baterij in nekatera so napovedala, da jih nameravajo lansirati do leta 2025 ali kasneje. Vendar je ključnega pomena vedeti, da se lahko časovni načrt za razpoložljivost polprevodniških baterij razlikuje glede na različne dejavnike, kot so tehnološki izzivi in regulativna odobritev.
Čas objave: jun-03-2023