Катуу абалдагы батареялар – бул салттуу литий-иондук батареяларда колдонулган суюк же полимер-гелдик электролиттерден айырмаланып, катуу электроддорду жана электролиттерди колдонгон батареянын бир түрү. Алардын энергия тыгыздыгы жогору, кубаттоо убактысы тезирээк жана салттуу батареяларга салыштырмалуу коопсуздугу жогору.
Катуу абалдагы батареялар литий колдонобу?
Ооба, учурда иштелип чыгып жаткан катуу абалдагы батареялардын көпчүлүгү негизги элемент катары литийди колдонот.
Албетте, катуу абалдагы батареялар электролит катары ар кандай материалдарды, анын ичинде литийди колдоно алышат. Бирок, катуу абалдагы батареялар электролит катары натрий, күкүрт же керамика сыяктуу башка материалдарды да колдоно алышат.
Жалпысынан алганда, электролит материалын тандоо иштөө, коопсуздук, баа жана жеткиликтүүлүк сыяктуу ар кандай факторлорго көз каранды. Катуу абалдагы литий батареялары жогорку энергия тыгыздыгы, узак циклдик иштөө мөөнөтү жана жогорку коопсуздук менен кийинки муундагы энергияны сактоо үчүн келечектүү технология болуп саналат.
Катуу абалдагы батареялар кантип иштейт?
Катуу абалдагы батареялар батареянын электроддорунун (анод жана катод) ортосунда иондорду өткөрүү үчүн суюк электролитин ордуна катуу электролитти колдонушат. Электролит, адатта, химиялык жактан туруктуу жана өткөргүч болгон керамикалык, айнек же полимер материалынан жасалат.
Катуу абалдагы батарея заряддалганда, катоддон электрондор алынып, катуу электролит аркылуу анодго жеткирилип, ток агымы пайда болот. Батарея заряды бүткөндө, ток агымы тескери багытталат, электрондор аноддон катодго жылат.
Катуу абалдагы батареялардын салттуу батареяларга караганда бир катар артыкчылыктары бар. Алар коопсуз, анткени катуу электролит суюк электролиттерге караганда агып кетүү же жарылуу коркунучу азыраак. Алардын энергия тыгыздыгы ошондой эле жогору, башкача айтканда, алар аз көлөмдө көбүрөөк энергияны сактай алышат.
Бирок, катуу абалдагы батареялар менен чечилиши керек болгон кээ бир кыйынчылыктар дагы эле бар, анын ичинде жогорку өндүрүш чыгымдары жана чектелген кубаттуулук. Катуу абалдагы батареялардын иштешин жана иштөө мөөнөтүн жакшыртуу жана жакшыраак катуу электролит материалдарын иштеп чыгуу боюнча изилдөөлөр уланууда.
Учурда рынокто канча катуу абалдагы аккумуляторлорду чыгаруучу компания бар?
Учурда катуу абалдагы батареяларды иштеп чыгуу менен алектенген бир нече компаниялар бар:
1. Кванттык көрүнүш:2010-жылы негизделген жана Volkswagen жана Билл Гейтстен инвестиция тарткан стартап. Алар электр унаасынын жүрүү аралыгын 80% дан ашыкка көбөйтө турган катуу абалдагы батареяны иштеп чыкканын айтышууда.
2. Тойота:Жапон автоунаа өндүрүүчүсү бир нече жылдан бери катуу абалдагы аккумуляторлордун үстүндө иштеп келет жана аларды 2020-жылдардын башына чейин өндүрүшкө киргизүүнү көздөйт.
3. Фискер:UCLA изилдөөчүлөрү менен биргеликте катуу абалдагы батареяларды иштеп чыгуу үчүн люкс электромобилдерди чыгаруучу стартап алардын унааларынын ассортиментин кескин көбөйтөт деп ырастаган катуу абалдагы батареяларды иштеп чыгууда.
4. BMW:Немис автоунаа өндүрүүчүсү катуу абалдагы батареялардын үстүндө да иштеп жатат жана аларды иштеп чыгуу үчүн Колорадо штатында жайгашкан Solid Power стартапы менен өнөктөштүк түздү.
5. Samsung:Кореялык электроника гиганты смартфондордо жана башка электрондук түзмөктөрдө колдонуу үчүн катуу абалдагы батареяларды иштеп чыгууда.
Келечекте катуу абалдагы батареялар күн энергиясын сактоо үчүн колдонулабы?
Катуу абалдагы батареялар күн энергиясын сактоодо төңкөрүш жасоо мүмкүнчүлүгүнө ээ. Салттуу литий-иондук батареяларга салыштырмалуу катуу абалдагы батареялар жогорку энергия тыгыздыгын, тезирээк заряддоо убактысын жана коопсуздукту жогорулатат. Аларды күн энергиясын сактоо системаларында колдонуу жалпы натыйжалуулукту жогорулатып, чыгымдарды азайтып, кайра жаралуучу энергияны жеткиликтүү кылат. Катуу абалдагы батарея технологиясы боюнча изилдөөлөр жана иштеп чыгуулар уланууда жана бул батареялар келечекте күн энергиясын сактоо үчүн негизги чечимге айланышы мүмкүн. Бирок азыр катуу абалдагы батареялар электромобилдерди колдонуу үчүн атайын иштелип чыккан.
Toyota катуу абалдагы аккумуляторлорду Prime Planet Energy & Solutions Inc. аркылуу иштеп чыгууда. Бул Panasonic менен биргеликте түзүлгөн биргелешкен ишкана 2020-жылдын апрель айында иштей баштаган жана болжол менен 5100 кызматкери бар, анын ичинде 2400 кытайлык туунду компанияда иштейт, бирок азыр өндүрүшү чектелүү жана 2025-жылга чейин көбүрөөк үлүшкө ээ болот деп үмүттөнөбүз.
Катуу абалдагы батареялар качан пайда болот?
Бизде катуу абалдагы батареялардын жеткиликтүүлүгү боюнча акыркы жаңылыктар жана жаңыртуулар жок. Бирок, бир нече компаниялар катуу абалдагы батареяларды иштеп чыгуунун үстүндө иштеп жатышат, ал эми айрымдары аларды 2025-жылга же андан кийин чыгарууну пландап жатышканын жарыялашты. Бирок, катуу абалдагы батареялардын жеткиликтүү болуу мөөнөтү технологиялык кыйынчылыктар жана жөнгө салуучу органдардын бекитүүсү сыяктуу ар кандай факторлорго жараша өзгөрүшү мүмкүн экенин белгилей кетүү маанилүү.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 3-июну