Egoera solidoko bateriak elektrodo eta elektrolito solidoak erabiltzen dituen bateria mota bat dira, litio-ioizko baterietan erabiltzen diren elektrolito likido edo polimero gelen aldean. Energia-dentsitate handiagoak, kargatzeko denbora azkarragoak eta segurtasun hobea dituzte bateria tradizionalen aldean.
Litiozko bateriak erabiltzen al dituzte egoera solidoan?
Bai, gaur egun garatzen ari diren egoera solidoko bateria gehienek litioa erabiltzen dute elementu nagusi gisa.
Zalantzarik gabe, egoera solidoko bateriek hainbat material erabil ditzakete elektrolito gisa, litioa barne. Hala ere, egoera solidoko bateriek beste material batzuk ere erabil ditzakete elektrolito gisa, hala nola sodioa, sufrea edo zeramika.
Oro har, elektrolito materialaren aukera hainbat faktoreren araberakoa da, hala nola errendimendua, segurtasuna, kostua eta erabilgarritasuna. Litiozko bateria solidoak teknologia itxaropentsua dira hurrengo belaunaldiko energia biltegiratzeko, energia-dentsitate handia, ziklo-bizitza luzea eta segurtasun hobetua dutelako.
Nola funtzionatzen dute egoera solidoko bateriek?
Baterien egoera solidoan elektrolito solido bat erabiltzen da elektrolito likido baten ordez ioiak transferitzeko bateriaren elektrodoen (anodoa eta katodoa) artean. Elektrolitoa normalean zeramika, beira edo polimero material batez egina dago, kimikoki egonkorra eta eroalea dena.
Bateria solido bat kargatzen denean, elektroiak katodotik ateratzen dira eta elektrolito solidoaren bidez anodoraino garraiatzen dira, korronte-fluxu bat sortuz. Bateria deskargatzen denean, korronte-fluxua alderantzikatzen da, elektroiak anodotik katodora mugitzen baitira.
Egoera solidoko bateriek hainbat abantaila dituzte bateria tradizionalen aldean. Seguruagoak dira, elektrolito solidoak isurketa edo leherketa gutxiago izaten baititu elektrolito likidoak baino. Energia-dentsitate handiagoa ere badute, hau da, energia gehiago gorde dezakete bolumen txikiagoan.
Hala ere, oraindik ere badaude egoera solidoko bateriekin konpondu beharreko erronka batzuk, besteak beste, fabrikazio-kostu handiak eta edukiera mugatua. Ikerketak egiten ari dira elektrolito solido material hobeak garatzeko eta egoera solidoko baterien errendimendua eta iraupena hobetzeko.
Zenbat egoera solidoko bateria enpresa daude merkatuan gaur egun?
Hainbat enpresa ari dira egoera solidoko bateriak garatzen:
1. Paisaia kuantikoa:2010ean sortutako startup bat, Volkswagen eta Bill Gatesen inbertsioak erakarri dituena. Ibilgailu elektriko baten autonomia % 80 baino gehiago handitu dezakeen egoera solidoko bateria bat garatu dutela diote.
2. Toyota:Japoniako automobilgileak urte batzuk daramatza egoera solidoko baterietan lanean eta 2020ko hamarkadaren hasieran ekoizpenean izatea du helburu.
3. Fisker:Luxuzko ibilgailu elektrikoen startup bat UCLAko ikertzaileekin lankidetzan ari da ibilgailuen autonomia izugarri handituko duten egoera solidoko bateriak garatzeko.
4. BMW:Alemaniako automobilgileak bateria solidoetan ere lanean ari da, eta Coloradon egoitza duen Solid Power startup batekin lankidetzan aritu da horiek garatzeko.
5. Samsung:Koreako elektronika erraldoiak bateria solidoak garatzen ari da telefonoetan eta beste gailu elektroniko batzuetan erabiltzeko.
Etorkizunean bateria solidoak erabiliko al dira eguzki-energia biltegiratzeko?
Egoera solidoko bateriek eguzki-aplikazioetarako energia biltegiratzea iraultzeko ahalmena dute. Litio-ioizko baterien aldean, egoera solidoko bateriek energia-dentsitate handiagoa, kargatzeko denbora azkarragoak eta segurtasun handiagoa eskaintzen dituzte. Eguzki-biltegiratze sistemetan erabiltzeak eraginkortasun orokorra hobetu, kostuak murriztu eta energia berriztagarria eskuragarriago egin dezake. Egoera solidoko baterien teknologian ikerketa eta garapena martxan dago, eta baliteke bateria hauek etorkizunean eguzki-biltegiratzeko irtenbide nagusi bihurtzea. Baina orain, egoera solidoko bateriak ibilgailu elektrikoen aplikazioetarako bereziki diseinatuta daude.
Toyotak bateria solidoak garatzen ari da Prime Planet Energy & Solutions Inc.-en bidez, Panasonicekin batera egindako enpresa bat, 2020ko apirilean hasi zen lanean eta 5.100 langile inguru dituena, horietatik 2.400 Txinako filial batean, baina oraindik ekoizpen nahiko mugatua du orain eta 2025erako partaidetza handiagoa izatea espero du, une egokia iristen denean.
Noiz egongo dira eskuragarri egoera solidoko bateriak?
Ez dugu egoera solidoko baterien erabilgarritasunari buruzko azken berri eta eguneratzeetarako sarbiderik. Hala ere, hainbat enpresa ari dira egoera solidoko bateriak garatzen lanean, eta batzuek iragarri dute 2025erako edo geroago merkaturatzeko asmoa dutela. Hala ere, ezinbestekoa da kontuan izatea egoera solidoko baterien erabilgarritasunerako epea alda daitekeela hainbat faktoreren arabera, hala nola erronka teknologikoak eta arauzko baimena.
Argitaratze data: 2023ko ekainak 3