Trenutno ne postoji održivo rješenje za problem isključenja baterija u čvrstom stanju zbog njihove tekuće faze istraživanja i razvoja, koja predstavlja razne neriješene tehničke, ekonomske i komercijalne izazove. S obzirom na trenutna tehnička ograničenja, masovna proizvodnja je još uvijek dalek cilj, a baterije u čvrstom stanju još nisu dostupne na tržištu.
Šta ometa razvoj baterija u čvrstom stanju?
Baterije u čvrstom stanjukoriste čvrsti elektrolit umjesto tečnog elektrolita koji se nalazi u tradicionalnimlitijum-jonske baterijeKonvencionalne tečne litijumske baterije sastoje se od četiri osnovne komponente: pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita i separatora. Nasuprot tome, baterije u čvrstom stanju koriste čvrsti elektrolit umjesto konvencionalnog tečnog ekvivalenta.
S obzirom na veliki potencijal ove tehnologije baterija u čvrstom stanju, zašto ona još nije predstavljena na tržištu? Zato što se prelazak iz laboratorije u komercijalnu upotrebu suočava s dva izazova:tehnička izvodljivostiekonomska isplativost.
- 1. Tehnička izvodljivost: Suština čvrste baterije je zamjena tekućeg elektrolita čvrstim elektrolitom. Međutim, održavanje stabilnosti na granici između čvrstog elektrolita i materijala elektrode predstavlja značajan izazov. Nedovoljan kontakt može dovesti do povećanog otpora, što smanjuje performanse baterije. Osim toga, čvrsti elektroliti pate od niže ionske provodljivosti i sporijeg rada.litijum-jonskimobilnost, što dovodi do sporijih brzina punjenja i pražnjenja.
- Štaviše, proces proizvodnje je složeniji. Na primjer, sulfidni čvrsti elektroliti moraju se proizvoditi pod zaštitom inertnog gasa kako bi se spriječile reakcije vlage u zraku koje stvaraju otrovne gasove. Ovaj skupi i tehnički zahtjevni proces trenutno ometa izvodljivost masovne proizvodnje. Nadalje, laboratorijski uslovi ispitivanja često se značajno razlikuju od stvarnih okruženja, zbog čega mnoge tehnologije ne mogu postići očekivane rezultate.
- 2. Ekonomska isplativost:Cijena potpuno čvrstih baterija je nekoliko puta veća od tradicionalnih tečnih litijum-jonskih baterija, a put do komercijalizacije je pun poteškoća. Iako u teoriji imaju veću sigurnost, u praksi se čvrsti elektrolit može razgraditi na visokim temperaturama, što rezultira smanjenim performansama baterije ili čak kvarom.
- Osim toga, dendriti se mogu formirati tokom procesa punjenja i pražnjenja, probijajući separator, uzrokujući kratke spojeve, pa čak i eksplozije, što sigurnost i pouzdanost čini značajnim problemom. Nadalje, kada se proces proizvodnje malog obima proširi na industrijsku proizvodnju, troškovi će naglo porasti.
Kada će stići baterije u čvrstom stanju?
Očekuje se da će baterije u čvrstom stanju pronaći primarnu primjenu u vrhunskoj potrošačkoj elektronici, malim električnim vozilima (EV) i industrijama sa strogim zahtjevima za performanse i sigurnost, kao što je vazduhoplovstvo. Međutim, baterije u čvrstom stanju koje su trenutno dostupne na tržištu još uvijek su u ranim fazama konceptualnog marketinga.
Ugledne automobilske kompanije iproizvođači litijumskih baterijaKompanije poput SAIC Motora, GAC-Toyote, BMW-a, CATL-a, BYD-a i EVE-a aktivno razvijaju baterije u čvrstom stanju. Ipak, na osnovu njihovih najnovijih proizvodnih rasporeda, malo je vjerovatno da će masovna proizvodnja baterija u punom obimu započeti prije 2026-2027. godine. Čak je i Toyota morala više puta revidirati svoj vremenski okvir i sada planira započeti masovnu proizvodnju 2030. godine.
Važno je napomenuti da vremenski okvir dostupnosti baterija u čvrstom stanju može varirati zbog različitih faktora kao što su tehnološki izazovi i regulatorna odobrenja.
Ključna razmatranja za potrošače
Dok pažljivo prati napredak ulitijumska baterija u čvrstom stanjuU toj oblasti, ključno je da potrošači ostanu budni i da ih ne zavaraju površno blistave informacije. Iako se isplati očekivati istinske inovacije i tehnološke prodore, potrebno je vrijeme za njihovu provjeru. Nadajmo se da će se, kako tehnologija napreduje, a tržište sazrijeva, u budućnosti pojaviti sigurnija i pristupačnija nova energetska rješenja.
⭐ Kliknite ispod da biste saznali više o bateriji u čvrstom stanju:
Vrijeme objave: 30. oktobar 2024.