Pevné baterie jsou typem baterií, které používají pevné elektrody a elektrolyty, na rozdíl od kapalných nebo polymerních gelových elektrolytů používaných v tradičních lithium-iontových bateriích. Mají vyšší energetickou hustotu, rychlejší dobu nabíjení a lepší bezpečnost ve srovnání s tradičními bateriemi.
Používají polovodičové baterie lithium?
Ano, většina polovodičových baterií, které jsou v současné době ve vývoji, používá jako primární prvek lithium.
Pevné baterie mohou jistě používat jako elektrolyt různé materiály, včetně lithia. Pevné baterie však mohou jako elektrolyt používat i jiné materiály, jako je sodík, síra nebo keramika.
Volba elektrolytového materiálu obecně závisí na různých faktorech, jako je výkon, bezpečnost, cena a dostupnost. Lithiové baterie v pevné fázi jsou slibnou technologií pro skladování energie nové generace díky své vysoké energetické hustotě, dlouhé životnosti a zvýšené bezpečnosti.
Jak fungují polovodičové baterie?
Pevné baterie používají k přenosu iontů mezi elektrodami (anodou a katodou) baterie pevný elektrolyt namísto kapalného. Elektrolyt je obvykle vyroben z keramického, skleněného nebo polymerního materiálu, který je chemicky stabilní a vodivý.
Když se polovodičová baterie nabíjí, elektrony jsou odtahovány od katody a transportovány pevným elektrolytem k anodě, čímž vzniká tok proudu. Když se baterie vybíjí, tok proudu se obrátí a elektrony se pohybují od anody ke katodě.
Pevné baterie mají oproti tradičním bateriím několik výhod. Jsou bezpečnější, protože pevný elektrolyt je méně náchylný k úniku nebo výbuchu než kapalné elektrolyty. Mají také vyšší energetickou hustotu, což znamená, že mohou ukládat více energie v menším objemu.
Přesto však stále existují určité problémy, které je třeba u polovodičových baterií řešit, včetně vysokých výrobních nákladů a omezené kapacity. Probíhá výzkum zaměřený na vývoj lepších materiálů s pevným elektrolytem a zlepšení výkonu a životnosti polovodičových baterií.
Kolik firem vyrábějících polovodičové baterie je nyní na trhu?
V současné době existuje několik společností, které vyvíjejí polovodičové baterie:
1. Kvantová krajina:Startup založený v roce 2010, který přilákal investice od Volkswagenu a Billa Gatese. Tvrdí, že vyvinul polovodičovou baterii, která dokáže prodloužit dojezd elektromobilu o více než 80 %.
2. Toyota:Japonská automobilka pracuje na bateriích s pevným skupenstvím již několik let a jejím cílem je zahájit jejich výrobu do začátku roku 2020.
3. Fisker:Startup zabývající se luxusními elektromobily, který spolupracuje s výzkumníky z UCLA na vývoji polovodičových baterií, o kterých tvrdí, že drasticky zvýší dojezd jejich vozidel.
4. BMW:Německá automobilka pracuje také na bateriích s pevným skupenstvím a na jejich vývoji spolupracuje se startupem Solid Power se sídlem v Coloradu.
5. Samsung:Korejský elektronický gigant vyvíjí polovodičové baterie pro použití v chytrých telefonech a dalších elektronických zařízeních.
Budou se v budoucnu pro skladování solární energie používat polovodičové baterie?
Polovodičové baterie mají potenciál způsobit revoluci v oblasti ukládání energie pro solární aplikace. Ve srovnání s tradičními lithium-iontovými bateriemi nabízejí polovodičové baterie vyšší energetickou hustotu, rychlejší nabíjení a zvýšenou bezpečnost. Jejich použití v systémech solárního ukládání energie by mohlo zlepšit celkovou účinnost, snížit náklady a zpřístupnit obnovitelné zdroje energie. Výzkum a vývoj v oblasti technologie polovodičových baterií stále probíhá a je možné, že by se tyto baterie v budoucnu mohly stát běžným řešením pro solární ukládání energie. Nyní jsou však polovodičové baterie speciálně navrženy pro aplikace v elektromobilech.
Toyota vyvíjí polovodičové baterie prostřednictvím společnosti Prime Planet Energy & Solutions Inc., společného podniku se společností Panasonic, který zahájil provoz v dubnu 2020 a má přibližně 5 100 zaměstnanců, z toho 2 400 v čínské dceřiné společnosti, ale stále s poměrně omezenou produkcí a doufá, že do roku 2025, až nastane správný čas, se podíl zvýší.
Kdy budou k dispozici polovodičové baterie?
Nemáme přístup k nejnovějším zprávám a aktualizacím týkajícím se dostupnosti polovodičových baterií. Několik společností však pracuje na vývoji polovodičových baterií a některé oznámily, že je plánují uvést na trh do roku 2025 nebo později. Je však důležité si uvědomit, že časový harmonogram dostupnosti polovodičových baterií se může lišit v závislosti na různých faktorech, jako jsou technologické výzvy a schválení regulačními orgány.
Čas zveřejnění: 3. června 2023