Bateritë në gjendje të ngurtë janë një lloj baterie që përdor elektroda dhe elektrolite të ngurta, në krahasim me elektrolitet me xhel të lëngshëm ose polimer të përdorur në bateritë tradicionale të litium-jonit. Ata kanë densitet më të lartë të energjisë, kohë më të shpejtë të karikimit dhe siguri të përmirësuar në krahasim me bateritë tradicionale.
A përdorin bateritë në gjendje të ngurtë litium?
Po, tani shumica e baterive në gjendje të ngurtë aktualisht në zhvillim përdorin litiumin si elementin kryesor.
Sigurisht, bateritë në gjendje të ngurtë mund të përdorin materiale të ndryshme si elektrolit, duke përfshirë litiumin. Megjithatë, bateritë në gjendje të ngurtë mund të përdorin gjithashtu materiale të tjera si natriumi, squfuri ose qeramika si elektrolit.
Në përgjithësi, zgjedhja e materialit elektrolitik varet nga faktorë të ndryshëm si performanca, siguria, kostoja dhe disponueshmëria. Bateritë e litiumit në gjendje të ngurtë janë një teknologji premtuese për ruajtjen e energjisë së gjeneratës së ardhshme për shkak të densitetit të lartë të energjisë, jetëgjatësisë së gjatë të ciklit dhe sigurisë së shtuar.
Si funksionojnë bateritë në gjendje të ngurtë?
Bateritë në gjendje të ngurtë përdorin një elektrolit të ngurtë në vend të një elektrolit të lëngët për të transferuar jonet midis elektrodave (anodës dhe katodës) të baterisë. Elektroliti është bërë zakonisht nga një material qeramik, qelqi ose polimer i cili është kimikisht i qëndrueshëm dhe përçues.
Kur një bateri në gjendje të ngurtë ngarkohet, elektronet tërhiqen nga katoda dhe transportohen përmes elektrolitit të ngurtë në anodë, duke krijuar një rrjedhë rryme. Kur bateria shkarkohet, rrjedha e rrymës është e kundërt, me elektronet që lëvizin nga anoda në katodë.
Bateritë në gjendje të ngurtë kanë disa përparësi ndaj baterive tradicionale. Ato janë më të sigurta, pasi elektroliti i ngurtë është më pak i prirur ndaj rrjedhjes ose shpërthimit sesa elektrolitët e lëngshëm. Ata gjithashtu kanë densitet më të lartë të energjisë, që do të thotë se mund të ruajnë më shumë energji në një vëllim më të vogël.
Megjithatë, ka ende disa sfida që duhet të adresohen me bateritë në gjendje të ngurtë, duke përfshirë kostot e larta të prodhimit dhe kapacitetin e kufizuar. Kërkimet po vazhdojnë për të zhvilluar materiale më të mira elektrolite të ngurta dhe për të përmirësuar performancën dhe jetëgjatësinë e baterive në gjendje të ngurtë.
Sa kompani të baterive në gjendje të ngurtë janë tani në treg?
Ka disa kompani që aktualisht po zhvillojnë bateri të ngurta:
1. Skema kuantike:Një startup i themeluar në vitin 2010 që ka tërhequr investime nga Volkswagen dhe Bill Gates. Ata pretendojnë se kanë zhvilluar një bateri në gjendje të ngurtë që mund të rrisë rrezen e një automjeti elektrik me mbi 80%.
2. Toyota:Prodhuesi japonez i automjeteve ka disa vite që punon me bateri në gjendje të ngurtë dhe synon t'i ketë ato në prodhim deri në fillim të viteve 2020.
3. Fisker:Një startup automjetesh elektrike luksoze që po bashkëpunon me studiuesit në UCLA për të zhvilluar bateri në gjendje të ngurtë që ata pretendojnë se do të rrisin në mënyrë drastike gamën e automjeteve të tyre.
4. BMW:Prodhuesi gjerman i automjeteve po punon gjithashtu për bateritë në gjendje të ngurtë dhe ka bashkëpunuar me Solid Power, një startup me bazë në Kolorado, për t'i zhvilluar ato.
5. Samsung:Gjigandi korean i elektronikës po zhvillon bateri të ngurta për përdorim në telefonat inteligjentë dhe pajisje të tjera elektronike.
Nëse bateritë në gjendje të ngurtë do të aplikohen për ruajtje diellore në të ardhmen?
Bateritë në gjendje të ngurtë kanë potencialin për të revolucionarizuar ruajtjen e energjisë për aplikimet diellore. Krahasuar me bateritë tradicionale të litium-jonit, bateritë në gjendje të ngurtë ofrojnë densitet më të lartë energjie, kohë më të shpejtë karikimi dhe siguri më të madhe. Përdorimi i tyre në sistemet e ruajtjes diellore mund të përmirësojë efikasitetin e përgjithshëm, të zvogëlojë kostot dhe ta bëjë energjinë e rinovueshme më të aksesueshme. Kërkimi dhe zhvillimi në teknologjinë e baterive në gjendje të ngurtë është në vazhdim, dhe është e mundur që këto bateri të mund të bëhen një zgjidhje kryesore për ruajtjen e diellit në të ardhmen. Por tani, bateritë në gjendje të ngurtë janë të dizajnuara speciale për aplikimin e EV.
Toyota po zhvillon bateritë në gjendje të ngurtë përmes Prime Planet Energy & Solutions Inc., një sipërmarrje e përbashkët me Panasonic që filloi operimet në prill 2020 dhe ka rreth 5,100 punonjës, duke përfshirë 2,400 në një filial kinez, por ende me një prodhim mjaft të kufizuar tani dhe shpresë. më shumë shpërndajeni deri në vitin 2025 kur të jetë koha e duhur.
Kur do të jenë të disponueshme bateritë në gjendje të ngurtë?
Ne nuk kemi akses në lajmet dhe përditësimet më të fundit në lidhje me disponueshmërinë e baterive në gjendje të ngurtë. Megjithatë, disa kompani janë duke punuar në zhvillimin e baterive në gjendje të ngurtë, dhe disa kanë njoftuar se planifikojnë t'i lançojnë ato deri në vitin 2025 ose më vonë. Megjithatë, është thelbësore të theksohet se afati kohor për disponueshmërinë e baterive në gjendje të ngurtë mund të ndryshojë në varësi të faktorëve të ndryshëm, si sfidat teknologjike dhe miratimi rregullator.
Koha e postimit: Qershor-03-2023