Тренутно не постоји одрживо решење за питање искључења батерија у чврстом стању због њихове текуће фазе истраживања и развоја, што представља различите нерешене техничке, економске и комерцијалне изазове. С обзиром на тренутна техничка ограничења, масовна производња је још увек далеки циљ, а солид-стате батерије још нису доступне на тржишту.
Шта омета развој чврстих батерија?
Солид стате батеријекористите чврсти електролит уместо течног електролита који се налази у традиционалнимлитијум-јонске батерије. Конвенционалне течне литијумске батерије састоје се од четири основне компоненте: позитивне електроде, негативне електроде, електролита и сепаратора. Насупрот томе, чврсте батерије користе чврсти електролит уместо конвенционалног течног.
С обзиром на велики потенцијал ове технологије чврстих батерија, зашто она још није представљена на тржишту? Зато што се прелазак из лабораторије у комерцијализацију суочава са два изазова:техничка изводљивостиекономска одрживост.
- 1. Техничка изводљивост: Језгро чврсте батерије је да замени течни електролит чврстим електролитом. Међутим, одржавање стабилности на интерфејсу између чврстог електролита и материјала електроде представља значајан изазов. Недовољан контакт може довести до повећаног отпора, чиме се смањују перформансе батерије. Поред тога, чврсти електролити пате од ниже јонске проводљивости и споријелитијум јонамобилност, што доводи до спорије брзине пуњења и пражњења.
- Штавише, процес производње је сложенији. На пример, сулфидни чврсти електролити морају се производити под заштитом од инертног гаса да би се спречиле реакције влаге у ваздуху које стварају токсичне гасове. Овај скуп и технички изазован процес тренутно омета изводљивост масовне производње. Штавише, услови лабораторијског испитивања често се значајно разликују од окружења у стварном свету, због чега многе технологије не могу да постигну очекиване резултате.
- 2. Економска одрживост:Трошкови свих чврстих батерија су неколико пута већи од традиционалних течних литијумских батерија и пут ка комерцијализацији је пун потешкоћа. Иако има већу сигурност у теорији, у пракси се чврсти електролит може разбити на високим температурама, што резултира смањеним перформансама батерије или чак кваром.
- Поред тога, дендрити се могу формирати током процеса пуњења и пражњења, пробијајући сепаратор, изазивајући кратке спојеве, па чак и експлозије, чинећи сигурност и поузданост значајним проблемом. Штавише, када се процес мале производње повећа за индустријску производњу, трошкови ће нагло порасти.
Када ће стићи чврсте батерије?
Очекује се да ће чврсте батерије наћи примарну примену у врхунској потрошачкој електроници, малим електричним возилима (ЕВ) и индустријама са строгим перформансама и безбедносним захтевима, као што је ваздухопловство. Међутим, солид-стате батерије које су тренутно доступне на тржишту су још увек у раној фази маркетинга концепта.
Истакнуте аутомобилске компаније ипроизвођачи литијумских батеријакао што су САИЦ Мотор, ГАЦ-Тоиота, БМВ, ЦАТЛ, БИД и ЕВЕ активно развијају солид-стате батерије. Ипак, на основу њихових најновијих планова производње, мало је вероватно да ће масовна производња чврстих батерија у пуном обиму почети најраније пре 2026-2027. Чак је и Тојота морала више пута да ревидира свој временски оквир и сада планира да почне масовну производњу 2030. године.
Важно је напоменути да временски оквир доступности за полупроводничке батерије може варирати због различитих фактора као што су технолошки изазови и регулаторно одобрење.
Кључна разматрања за потрошаче
Док пажљиво прате напредак учврста литијумска батеријана пољу, за потрошаче је кључно да остану опрезни и да не буду подстакнути површно заслепљујућим информацијама. Иако вреди очекивати праве иновације и технолошка открића, потребно им је време за проверу. Надајмо се да ће се, како технологија буде напредовала и тржиште сазревало, у будућности појавити сигурнија и приступачнија нова енергетска решења.
⭐ Кликните испод да бисте сазнали више о солид стате батерији:
Време поста: 30.10.2024