Твърдотелните батерии са вид батерия, която използва твърди електроди и електролити, за разлика от течните или полимерните гел електролити, използвани в традиционните литиево-йонни батерии. Те имат по-висока енергийна плътност, по-бързо време за зареждане и подобрена безопасност в сравнение с традиционните батерии.
Използват ли литиеви батерии твърдотелни батерии?
Да, сега повечето твърдотелни батерии, които се разработват в момента, използват литий като основен елемент.
Разбира се, твърдотелните батерии могат да използват различни материали като електролит, включително литий. Въпреки това, твърдотелните батерии могат да използват и други материали като натрий, сяра или керамика като електролит.
Като цяло, изборът на електролитен материал зависи от различни фактори, като например производителност, безопасност, цена и наличност. Твърдотелните литиеви батерии са обещаваща технология за съхранение на енергия от следващо поколение поради високата си енергийна плътност, дългия живот на батерията и подобрената безопасност.
Как работят твърдотелните батерии?
Твърдотелните батерии използват твърд електролит вместо течен електролит за пренасяне на йони между електродите (анод и катод) на батерията. Електролитът обикновено е направен от керамичен, стъклен или полимерен материал, който е химически стабилен и проводим.
Когато твърдотелна батерия се зарежда, електроните се извличат от катода и се транспортират през твърдия електролит до анода, създавайки поток от ток. Когато батерията се разреди, потокът от ток се обръща, като електроните се движат от анода към катода.
Твърдотелните батерии имат няколко предимства пред традиционните батерии. Те са по-безопасни, тъй като твърдият електролит е по-малко податлив на течове или експлозия в сравнение с течните електролити. Те също така имат по-висока енергийна плътност, което означава, че могат да съхраняват повече енергия в по-малък обем.
Въпреки това, все още има някои предизвикателства, които трябва да бъдат решени при твърдотелните батерии, включително високи производствени разходи и ограничен капацитет. Продължават изследванията за разработване на по-добри твърди електролитни материали и подобряване на производителността и живота на твърдотелните батерии.
Колко компании за твърдотелни батерии са на пазара в момента?
Няколко компании в момента разработват твърдотелни батерии:
1. Квантов пейзаж:Стартъп компания, основана през 2010 г., която е привлякла инвестиции от Volkswagen и Бил Гейтс. Те твърдят, че са разработили твърдотелна батерия, която може да увеличи пробега на електрическо превозно средство с над 80%.
2. Тойота:Японският автомобилен производител работи върху твърдотелни батерии от няколко години и се стреми да ги пусне в производство до началото на 2020-те години.
3. Фискер:Стартъп за луксозни електрически превозни средства, който си партнира с изследователи от UCLA за разработване на твърдотелни батерии, за които твърдят, че драстично ще увеличат пробега на техните превозни средства.
4. БМВ:Германският автомобилен производител работи и върху твърдотелни батерии и си партнира със Solid Power, стартъп компания, базирана в Колорадо, за разработването им.
5. Самсунг:Корейският електронен гигант разработва твърдотелни батерии за използване в смартфони и други електронни устройства.
Ще се прилагат ли твърдотелни батерии за съхранение на слънчева енергия в бъдеще?
Твърдотелните батерии имат потенциала да революционизират съхранението на енергия за слънчеви приложения. В сравнение с традиционните литиево-йонни батерии, твърдотелните батерии предлагат по-висока енергийна плътност, по-бързо време за зареждане и повишена безопасност. Използването им в системи за съхранение на слънчева енергия може да подобри общата ефективност, да намали разходите и да направи възобновяемата енергия по-достъпна. Изследванията и разработките в областта на технологията за твърдотелни батерии продължават и е възможно тези батерии да се превърнат в основно решение за съхранение на слънчева енергия в бъдеще. Но сега твърдотелните батерии са специално проектирани за приложение в електрически превозни средства.
Toyota разработва твърдотелните батерии чрез Prime Planet Energy & Solutions Inc., съвместно предприятие с Panasonic, което започна дейност през април 2020 г. и има около 5100 служители, включително 2400 в китайско дъщерно дружество, но все още с доста ограничено производство в момента и се надява на по-голям дял до 2025 г., когато му дойде времето.
Кога ще бъдат налични твърдотелни батерии?
Нямаме достъп до последните новини и актуализации относно наличността на твърдотелни батерии. Няколко компании обаче работят по разработването на твърдотелни батерии, а някои обявиха, че планират да ги пуснат на пазара до 2025 г. или по-късно. Важно е обаче да се отбележи, че сроковете за наличност на твърдотелни батерии може да варират в зависимост от различни фактори, като например технологични предизвикателства и регулаторно одобрение.
Време на публикуване: 03 юни 2023 г.