Պինդ վիճակի մարտկոցները մարտկոցի տեսակ են, որոնք օգտագործում են պինդ էլեկտրոդներ և էլեկտրոլիտներ՝ ի տարբերություն ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցներում օգտագործվող հեղուկ կամ պոլիմերային գել էլեկտրոլիտների: Դրանք ունեն ավելի բարձր էներգիայի խտություն, ավելի արագ լիցքավորման ժամանակ և բարելավված անվտանգություն՝ համեմատած ավանդական մարտկոցների հետ:
Արդյո՞ք պինդ վիճակի մարտկոցները օգտագործում են լիթիում։
Այո, այժմ մշակման փուլում գտնվող պինդ վիճակի մարտկոցների մեծ մասը որպես հիմնական տարր օգտագործում է լիթիումը։
Անշուշտ, պինդ վիճակի մարտկոցները կարող են օգտագործել տարբեր նյութեր որպես էլեկտրոլիտ, այդ թվում՝ լիթիում: Այնուամենայնիվ, պինդ վիճակի մարտկոցները կարող են օգտագործել նաև այլ նյութեր, ինչպիսիք են նատրիումը, ծծումբը կամ կերամիկան որպես էլեկտրոլիտ:
Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրոլիտային նյութի ընտրությունը կախված է տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են՝ կատարողականությունը, անվտանգությունը, արժեքը և մատչելիությունը: Լիթիումային պինդ վիճակի մարտկոցները խոստումնալից տեխնոլոգիա են հաջորդ սերնդի էներգիայի կուտակման համար՝ իրենց բարձր էներգիայի խտության, երկար ցիկլի կյանքի և բարելավված անվտանգության շնորհիվ:
Ինչպե՞ս են աշխատում պինդ վիճակի մարտկոցները։
Պինդ վիճակի մարտկոցները հեղուկի փոխարեն օգտագործում են պինդ էլեկտրոլիտ՝ մարտկոցի էլեկտրոդների (անոդ և կաթոդ) միջև իոնները փոխանցելու համար: Էլեկտրոլիտը սովորաբար պատրաստված է կերամիկական, ապակե կամ պոլիմերային նյութից, որը քիմիապես կայուն է և հաղորդիչ:
Երբ պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցը լիցքավորվում է, էլեկտրոնները կաթոդից դուրս են քաշվում և պինդ էլեկտրոլիտի միջով տեղափոխվում են անոդ՝ ստեղծելով հոսանքի հոսք։ Երբ մարտկոցը լիցքաթափվում է, հոսանքի հոսքը հակադարձվում է՝ էլեկտրոնները շարժվում են անոդից դեպի կաթոդ։
Պինդ վիճակի մարտկոցները մի շարք առավելություններ ունեն ավանդական մարտկոցների համեմատ։ Դրանք ավելի անվտանգ են, քանի որ պինդ էլեկտրոլիտը ավելի քիչ է հակված արտահոսքի կամ պայթյունի, քան հեղուկ էլեկտրոլիտները։ Դրանք նաև ունեն ավելի բարձր էներգիայի խտություն, ինչը նշանակում է, որ կարող են ավելի շատ էներգիա կուտակել ավելի փոքր ծավալի մեջ։
Այնուամենայնիվ, պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների հետ կապված դեռևս կան որոշ խնդիրներ, որոնք պետք է լուծվեն, այդ թվում՝ բարձր արտադրական ծախսերը և սահմանափակ հզորությունը: Հետազոտությունները շարունակվում են՝ ավելի լավ պինդ էլեկտրոլիտային նյութեր մշակելու և պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների աշխատանքը և կյանքի տևողությունը բարելավելու ուղղությամբ:
Քանի՞ պինդ վիճակի մարտկոցներ արտադրող ընկերություն է այժմ շուկայում։
Ներկայումս կան մի քանի ընկերություններ, որոնք մշակում են պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցներ.
1. Քվանտային աշխարհ։2010 թվականին հիմնադրված ստարտափ, որը ներդրումներ է ներգրավել Volkswagen-ից և Բիլ Գեյթսից: Նրանք պնդում են, որ մշակել են պինդ վիճակի մարտկոց, որը կարող է էլեկտրական մեքենայի թռիչքի հեռավորությունը մեծացնել ավելի քան 80%-ով:
2. Տոյոտա։Ճապոնական ավտոարտադրողը մի քանի տարի է, ինչ աշխատում է պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների վրա և նպատակ ունի դրանք արտադրության մեջ դնել 2020-ականների սկզբին։
3. Ֆիսկեր:Լյուքս դասի էլեկտրական մեքենաների ստարտափ, որը համագործակցում է UCLA-ի հետազոտողների հետ՝ պինդ վիճակի մարտկոցներ մշակելու համար, որոնք, նրանց պնդմամբ, զգալիորեն կբարձրացնեն իրենց մեքենաների շահագործման ժամկետը։
4. BMW:Գերմանական ավտոարտադրողը նաև աշխատում է պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների վրա և դրանք մշակելու համար համագործակցել է Կոլորադոյում գործող Solid Power ստարտափի հետ։
5. Samsung:Կորեական էլեկտրոնիկայի հսկան մշակում է պինդ մարմնով մարտկոցներ՝ սմարթֆոններում և այլ էլեկտրոնային սարքերում օգտագործելու համար։
Արդյո՞ք ապագայում պինդ վիճակի մարտկոցները կկիրառվեն արևային էներգիայի կուտակման համար։
Պինդ վիճակի մարտկոցները կարող են հեղափոխություն մտցնել արևային էներգիայի կուտակման ոլորտում: Ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցների համեմատ, պինդ վիճակի մարտկոցները առաջարկում են ավելի բարձր էներգիայի խտություն, ավելի արագ լիցքավորման ժամանակ և ավելի մեծ անվտանգություն: Դրանց օգտագործումը արևային կուտակիչ համակարգերում կարող է բարելավել ընդհանուր արդյունավետությունը, կրճատել ծախսերը և վերականգնվող էներգիան դարձնել ավելի հասանելի: Պինդ վիճակի մարտկոցների տեխնոլոգիայի հետազոտություններն ու զարգացումը շարունակվում են, և հնարավոր է, որ այս մարտկոցները ապագայում կարողանան դառնալ արևային էներգիայի կուտակման հիմնական լուծում: Սակայն այժմ պինդ վիճակի մարտկոցները հատուկ նախագծված են էլեկտրական մեքենաների կիրառման համար:
Toyota-ն պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները մշակում է Prime Planet Energy & Solutions Inc.-ի միջոցով, որը Panasonic-ի հետ համատեղ ձեռնարկություն է, որը սկսել է գործունեությունը 2020 թվականի ապրիլին և ունի մոտ 5100 աշխատակից, այդ թվում՝ 2400-ը չինական դուստր ձեռնարկությունում, սակայն այժմ արտադրությունը դեռևս բավականին սահմանափակ է և հույս ունի, որ մինչև 2025 թվականը, երբ ժամանակը գա, ավելի մեծ մասնաբաժին կունենա։
Ե՞րբ կլինեն պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները հասանելի։
Մենք հասանելիություն չունենք պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների մատչելիության վերաբերյալ վերջին նորություններին և թարմացումներին: Այնուամենայնիվ, մի քանի ընկերություններ աշխատում են պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների մշակման վրա, և որոշները հայտարարել են, որ պլանավորում են դրանք թողարկել մինչև 2025 թվականը կամ ավելի ուշ: Այնուամենայնիվ, կարևոր է նշել, որ պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների մատչելիության ժամկետները կարող են տարբեր լինել՝ կախված տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են տեխնոլոգիական մարտահրավերները և կարգավորող մարմինների հաստատումը:
Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-03-2023