A szilárdtest akkumulátorok olyan típusú akkumulátorok, amelyek szilárd elektródákat és elektrolitokat használnak, szemben a hagyományos lítium-ion akkumulátorokban használt folyékony vagy polimer gél elektrolitokkal. Nagyobb energiasűrűséggel, gyorsabb töltési idővel és fokozott biztonsággal rendelkeznek a hagyományos akkumulátorokhoz képest.
A szilárdtest akkumulátorok lítiumot használnak?
Igen, a jelenleg fejlesztés alatt álló szilárdtest akkumulátorok többsége lítiumot használ elsődleges elemként.
A szilárdtest akkumulátorok természetesen különféle anyagokat használhatnak elektrolitként, beleértve a lítiumot is. Azonban a szilárdtest akkumulátorok más anyagokat is használhatnak elektrolitként, például nátriumot, ként vagy kerámiát.
Általánosságban elmondható, hogy az elektrolit anyagának megválasztása számos tényezőtől függ, mint például a teljesítmény, a biztonság, a költség és az elérhetőség. A szilárdtest lítium akkumulátorok ígéretes technológiát jelentenek a következő generációs energiatárolásban a nagy energiasűrűségük, hosszú ciklusidejük és fokozott biztonságuk miatt.
Hogyan működnek a szilárdtest akkumulátorok?
A szilárdtest akkumulátorok folyékony elektrolit helyett szilárd elektrolitot használnak az ionok átvitelére az akkumulátor elektródái (anód és katód) között. Az elektrolit jellemzően kerámiából, üvegből vagy polimer anyagból készül, amely kémiailag stabil és vezetőképes.
Amikor egy szilárdtest akkumulátort töltenek, az elektronok a katódból a szilárd elektroliton keresztül az anódhoz kerülnek, áramot hozva létre. Amikor az akkumulátor lemerül, az áram folyása megfordul, az elektronok az anódról a katódra mozognak.
A szilárdtest akkumulátoroknak számos előnyük van a hagyományos akkumulátorokkal szemben. Biztonságosabbak, mivel a szilárd elektrolit kevésbé hajlamos a szivárgásra vagy robbanásra, mint a folyékony elektrolitok. Emellett nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy több energiát tudnak tárolni kisebb térfogatban.
Azonban még mindig vannak kihívások, amelyeket meg kell oldani a szilárdtest akkumulátorokkal kapcsolatban, beleértve a magas gyártási költségeket és a korlátozott kapacitást. Folyamatban vannak a kutatások a jobb szilárd elektrolit anyagok fejlesztése, valamint a szilárdtest akkumulátorok teljesítményének és élettartamának javítása érdekében.
Hány szilárdtest akkumulátorokat gyártó cég van jelenleg a piacon?
Jelenleg számos vállalat fejleszt szilárdtest akkumulátorokat:
1. Kvantumtáj:Egy 2010-ben alapított startup, amely a Volkswagen és Bill Gates befektetéseit is vonzotta. Azt állítják, hogy kifejlesztettek egy szilárdtest akkumulátort, amely több mint 80%-kal növelheti az elektromos járművek hatótávolságát.
2. Toyota:A japán autógyártó már évek óta dolgozik szilárdtest akkumulátorokon, és célja, hogy a 2020-as évek elejére megkezdje azok gyártását.
3. Fisker:Egy luxus elektromos járműveket gyártó startup, amely az UCLA kutatóival együttműködve szilárdtest akkumulátorokat fejleszt, amelyek állításuk szerint drasztikusan megnövelik járműveik hatótávolságát.
4. BMW:A német autógyártó szilárdtest akkumulátorokon is dolgozik, és partnerséget kötött a Solid Powerrel, egy coloradói székhelyű startup céggel a fejlesztésük érdekében.
5. Samsung:A koreai elektronikai óriás szilárdtest akkumulátorokat fejleszt okostelefonokban és más elektronikus eszközökben való használatra.
A jövőben szilárdtest akkumulátorokat fognak használni napelemes energiatárolásra?
A szilárdtest akkumulátorok forradalmasíthatják az energiatárolást a napelemes alkalmazásokban. A hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest a szilárdtest akkumulátorok nagyobb energiasűrűséget, gyorsabb töltési időt és fokozott biztonságot kínálnak. Napelemes tárolórendszerekben való használatuk javíthatja az általános hatékonyságot, csökkentheti a költségeket, és hozzáférhetőbbé teheti a megújuló energiát. A szilárdtest akkumulátor-technológiával kapcsolatos kutatás és fejlesztés folyamatban van, és lehetséges, hogy ezek az akkumulátorok a jövőben a napelemes tárolás általános megoldásává válhatnak. De most a szilárdtest akkumulátorokat kifejezetten az elektromos járművek alkalmazására tervezték.
A Toyota a szilárdtest akkumulátorokat a Prime Planet Energy & Solutions Inc.-en keresztül fejleszti, amely egy Panasonickal közös vállalat, és 2020 áprilisában kezdte meg működését, és körülbelül 5100 alkalmazottja van, köztük 2400 egy kínai leányvállalatnál. A vállalat jelenleg még meglehetősen korlátozott termeléssel rendelkezik, és reményei szerint 2025-re, amikor eljön az ideje, nagyobb részesedéssel fog rendelkezni.
Mikor lesznek elérhetők a szilárdtest akkumulátorok?
Nincs hozzáférésünk a szilárdtest akkumulátorok elérhetőségével kapcsolatos legfrissebb hírekhez és frissítésekhez. Számos vállalat azonban dolgozik szilárdtest akkumulátorok fejlesztésén, és néhányan bejelentették, hogy 2025-re vagy későbbre tervezik azok piacra dobását. Fontos azonban megjegyezni, hogy a szilárdtest akkumulátorok elérhetőségének ütemterve számos tényezőtől, például a technológiai kihívásoktól és a hatósági jóváhagyásoktól függően változhat.
Közzététel ideje: 2023. június 3.