Tahkisakud on akutüüp, mis kasutab tahkeid elektroode ja elektrolüüte, erinevalt traditsioonilistes liitiumioonakudes kasutatavatest vedelatest või polümeergeelelektrolüütidest. Neil on suurem energiatihedus, kiirem laadimisaeg ja parem ohutus võrreldes traditsiooniliste akudega.
Kas tahkispatareid kasutavad liitiumi?
Jah, enamik praegu väljatöötamisel olevaid tahkispatareisid kasutab peamise elemendina liitiumi.
Tahkisepatareid võivad elektrolüüdina kasutada mitmesuguseid materjale, sealhulgas liitiumi. Tahkisepatareid võivad elektrolüüdina kasutada ka muid materjale, näiteks naatriumi, väävlit või keraamikat.
Üldiselt sõltub elektrolüüdi materjali valik mitmest tegurist, nagu jõudlus, ohutus, hind ja kättesaadavus. Tahkis-liitiumakud on paljulubav tehnoloogia järgmise põlvkonna energia salvestamiseks tänu oma kõrgele energiatihedusele, pikale tsükli elueale ja täiustatud ohutusele.
Kuidas tahkisakud töötavad?
Tahkispatareides kasutatakse ioonide ülekandmiseks aku elektroodide (anoodi ja katoodi) vahel vedela elektrolüüdi asemel tahket elektrolüüti. Elektrolüüt on tavaliselt valmistatud keraamikast, klaasist või polümeermaterjalist, mis on keemiliselt stabiilne ja juhtiv.
Tahkiseaku laadimisel imetakse elektronid katoodilt ära ja transporditakse läbi tahke elektrolüüdi anoodile, tekitades voolu. Kui aku tühjeneb, pöördub voolu suund vastupidiseks ja elektronid liiguvad anoodilt katoodile.
Tahkispatareidel on traditsiooniliste patareide ees mitmeid eeliseid. Need on ohutumad, kuna tahke elektrolüüt on vähem altid lekkimisele või plahvatusele kui vedelad elektrolüüdid. Neil on ka suurem energiatihedus, mis tähendab, et nad saavad salvestada rohkem energiat väiksemas mahus.
Siiski on tahkisakude puhul veel mõned väljakutsed, millega tuleb tegeleda, sealhulgas kõrged tootmiskulud ja piiratud mahutavus. Käimas on uuringud paremate tahkete elektrolüütide materjalide väljatöötamiseks ning tahkisakude jõudluse ja eluea parandamiseks.
Mitu tahkisakude ettevõtet on praegu turul?
Praegu on mitu ettevõtet, mis arendavad tahkisakusid:
1. Kvantmaastik:2010. aastal asutatud idufirma, mis on kaasanud investeeringuid nii Volkswagenilt kui ka Bill Gatesilt. Nad väidavad, et on välja töötanud pooljuhtaku, mis suudab elektriauto sõiduulatust suurendada üle 80%.
2. Toyota:Jaapani autotootja on tahkisakude kallal töötanud mitu aastat ja eesmärk on need tootmisse saada 2020. aastate alguseks.
3. Fisker:Luksuslike elektriautode idufirma, mis teeb koostööd UCLA teadlastega, et arendada tahkisakusid, mis nende väitel suurendavad drastiliselt nende sõidukite sõiduulatust.
4. BMW:Saksa autotootja töötab ka tahkisakude kallal ning on nende arendamiseks teinud koostööd Colorados asuva idufirmaga Solid Power.
5. Samsung:Korea elektroonikagigant arendab nutitelefonides ja muudes elektroonikaseadmetes kasutamiseks mõeldud tahkisakusid.
Kas tulevikus hakatakse päikeseenergia salvestamiseks kasutama tahkisakusid?
Tahkisakudel on potentsiaal muuta päikeseenergia rakenduste energia salvestamist revolutsiooniliselt. Võrreldes traditsiooniliste liitiumioonakudega pakuvad tahkisakud suuremat energiatihedust, kiiremat laadimisaega ja suuremat ohutust. Nende kasutamine päikeseenergia salvestussüsteemides võib parandada üldist tõhusust, vähendada kulusid ja muuta taastuvenergia kättesaadavamaks. Tahkisaku tehnoloogia uurimine ja arendamine on käimas ning on võimalik, et need akud võivad tulevikus saada päikeseenergia salvestamise peamiseks lahenduseks. Kuid nüüd on tahkisakud spetsiaalselt loodud elektrisõidukite rakenduste jaoks.
Toyota arendab tahkisakusid Prime Planet Energy & Solutions Inc. kaudu, mis on Panasonicuga ühisettevõte, mis alustas tegevust 2020. aasta aprillis ja kus töötab umbes 5100 inimest, sealhulgas 2400 Hiina tütarettevõttes. Praegu on toodang siiski üsna piiratud ja loodetakse, et 2025. aastaks, kui aeg on õige, suureneb osakaal.
Millal on tahkisakud saadaval?
Meil puudub juurdepääs viimastele uudistele ja värskendustele tahkis-akude kättesaadavuse kohta. Siiski töötab mitu ettevõtet tahkis-akude väljatöötamise kallal ja mõned on teatanud, et plaanivad need turule tuua 2025. aastaks või hiljem. Siiski on oluline märkida, et tahkis-akude kättesaadavuse ajakava võib varieeruda sõltuvalt erinevatest teguritest, näiteks tehnoloogilistest väljakutsetest ja regulatiivsetest kinnitustest.
Postituse aeg: 03.06.2023