Les bateries d'estat sòlid són un tipus de bateria que utilitza elèctrodes i electròlits sòlids, a diferència dels electròlits de gel líquid o polimèric que s'utilitzen a les bateries de liti-ió tradicionals. Tenen densitats d'energia més elevades, temps de càrrega més ràpids i una seguretat millorada en comparació amb les bateries tradicionals.
Les bateries d'estat sòlid utilitzen liti?
Sí, ara la majoria de bateries d'estat sòlid que s'estan desenvolupant actualment utilitzen liti com a element principal.
Certament, les bateries d'estat sòlid poden utilitzar diversos materials com a electròlit, inclòs el liti. Tanmateix, les bateries d'estat sòlid també poden utilitzar altres materials com el sodi, el sofre o la ceràmica com a electròlit.
En general, l'elecció del material electrolític depèn de diversos factors com el rendiment, la seguretat, el cost i la disponibilitat. Les bateries de liti d'estat sòlid són una tecnologia prometedora per a l'emmagatzematge d'energia de nova generació a causa de la seva alta densitat d'energia, la seva llarga vida útil i la seva seguretat millorada.
Com funcionen les bateries d'estat sòlid?
Les bateries d'estat sòlid utilitzen un electròlit sòlid en lloc d'un electròlit líquid per transferir ions entre els elèctrodes (ànode i càtode) de la bateria. L'electròlit sol estar fet d'un material ceràmic, de vidre o de polímer que és químicament estable i conductor.
Quan es carrega una bateria d'estat sòlid, els electrons s'extreuen del càtode i es transporten a través de l'electròlit sòlid fins a l'ànode, creant un flux de corrent. Quan la bateria es descarrega, el flux de corrent s'inverteix, i els electrons es mouen de l'ànode al càtode.
Les bateries d'estat sòlid tenen diversos avantatges respecte a les bateries tradicionals. Són més segures, ja que l'electròlit sòlid és menys propens a fuites o explosions que els electròlits líquids. També tenen una densitat d'energia més alta, la qual cosa significa que poden emmagatzemar més energia en un volum més petit.
No obstant això, encara hi ha alguns reptes que cal abordar amb les bateries d'estat sòlid, com ara els elevats costos de fabricació i la capacitat limitada. S'està duent a terme una investigació per desenvolupar millors materials electrolítics sòlids i millorar el rendiment i la vida útil de les bateries d'estat sòlid.
Quantes empreses de bateries d'estat sòlid hi ha actualment al mercat?
Hi ha diverses empreses que actualment estan desenvolupant bateries d'estat sòlid:
1. Paisatge quàntic:Una startup fundada el 2010 que ha atret inversions de Volkswagen i Bill Gates. Afirmen haver desenvolupat una bateria d'estat sòlid que pot augmentar l'autonomia d'un vehicle elèctric en més d'un 80%.
2. Toyota:El fabricant d'automòbils japonès ha estat treballant en bateries d'estat sòlid durant diversos anys i té com a objectiu tenir-les en producció a principis dels anys 2020.
3. Fisker:Una startup de vehicles elèctrics de luxe que s'ha associat amb investigadors de la UCLA per desenvolupar bateries d'estat sòlid que, segons ells, augmentaran dràsticament l'autonomia dels seus vehicles.
4. BMW:El fabricant d'automòbils alemany també està treballant en bateries d'estat sòlid i s'ha associat amb Solid Power, una startup amb seu a Colorado, per desenvolupar-les.
5. Samsung:El gegant coreà de l'electrònica està desenvolupant bateries d'estat sòlid per al seu ús en telèfons intel·ligents i altres dispositius electrònics.
Si les bateries d'estat sòlid s'utilitzaran per a l'emmagatzematge solar en el futur?
Les bateries d'estat sòlid tenen el potencial de revolucionar l'emmagatzematge d'energia per a aplicacions solars. En comparació amb les bateries d'ions de liti tradicionals, les bateries d'estat sòlid ofereixen una major densitat d'energia, temps de càrrega més ràpids i una major seguretat. El seu ús en sistemes d'emmagatzematge solar podria millorar l'eficiència general, reduir costos i fer que l'energia renovable sigui més accessible. La recerca i el desenvolupament en tecnologia de bateries d'estat sòlid està en curs, i és possible que aquestes bateries es converteixin en una solució principal per a l'emmagatzematge solar en el futur. Però ara, les bateries d'estat sòlid estan especialment dissenyades per a l'aplicació de vehicles elèctrics.
Toyota està desenvolupant les bateries d'estat sòlid a través de Prime Planet Energy & Solutions Inc., una empresa conjunta amb Panasonic que va començar a operar l'abril de 2020 i té uns 5.100 empleats, inclosos 2.400 en una filial xinesa, però encara amb una producció força limitada ara i espera una major quota de mercat el 2025 quan sigui el moment adequat.
Quan estaran disponibles les bateries d'estat sòlid?
No tenim accés a les darreres notícies i actualitzacions sobre la disponibilitat de bateries d'estat sòlid. Tanmateix, diverses empreses estan treballant en el desenvolupament de bateries d'estat sòlid, i algunes han anunciat que tenen previst llançar-les el 2025 o més tard. Tanmateix, és crucial tenir en compte que el calendari per a la disponibilitat de bateries d'estat sòlid pot variar en funció de diversos factors, com ara els reptes tecnològics i l'aprovació reglamentària.
Data de publicació: 03 de juny de 2023