Хатуу төлөвт батерей нь уламжлалт лити-ион батерейд ашигладаг шингэн эсвэл полимер гель электролитийн оронд хатуу электрод болон электролит ашигладаг батерейны нэг төрөл юм. Эдгээр нь уламжлалт батерейтай харьцуулахад илүү өндөр энергийн нягтралтай, хурдан цэнэглэх хугацаатай, аюулгүй байдлыг сайжруулсан байдаг.
Хатуу төлөвт батерейнууд лити ашигладаг уу?
Тийм ээ, одоогоор хөгжүүлэгдэж буй ихэнх хатуу төлөвт батерейнууд литиг үндсэн элемент болгон ашигладаг.
Мэдээжийн хэрэг, хатуу төлөвт батерейнууд нь лити зэрэг янз бүрийн материалыг электролит болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч хатуу төлөвт батерейнууд нь натри, хүхэр, керамик зэрэг бусад материалыг электролит болгон ашиглаж болно.
Ерөнхийдөө электролитийн материалын сонголт нь гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, өртөг, бэлэн байдал зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарна. Хатуу төлөвт литийн батерей нь өндөр эрчим хүчний нягтрал, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, сайжруулсан аюулгүй байдлын ачаар дараагийн үеийн эрчим хүч хадгалах ирээдүйтэй технологи юм.
Хатуу төлөвт батерей хэрхэн ажилладаг вэ?
Хатуу төлөвт батерейнууд нь батерейны электродууд (анод ба катод) хооронд ионуудыг дамжуулахын тулд шингэн электролитын оронд хатуу электролит ашигладаг. Электролит нь ихэвчлэн химийн хувьд тогтвортой, дамжуулагч керамик, шилэн эсвэл полимер материалаар хийгдсэн байдаг.
Хатуу төлөвт батерейг цэнэглэх үед катодоос электронууд сорогдож, хатуу электролитоор дамжин анод руу зөөгдөж, гүйдлийн урсгал үүсдэг. Батерей цэнэггүй болоход гүйдлийн урсгал эсрэгээрээ эргэж, электронууд анодоос катод руу шилждэг.
Хатуу төлөвт батерей нь уламжлалт батерейгаас хэд хэдэн давуу талтай. Хатуу электролит нь шингэн электролитоос бага гоожих, дэлбэрэх магадлалтай тул аюулгүй байдаг. Мөн тэдгээр нь илүү өндөр энергийн нягтралтай тул бага эзэлхүүнтэй илүү их энерги хадгалах боломжтой.
Гэсэн хэдий ч хатуу төлөвт батерейтай холбоотой зарим бэрхшээлийг шийдвэрлэх шаардлагатай хэвээр байгаа бөгөөд үүнд үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг, хязгаарлагдмал хүчин чадал орно. Хатуу төлөвт батерейны гүйцэтгэл, ашиглалтын хугацааг сайжруулах, илүү сайн хатуу электролитийн материалыг боловсруулах судалгаа үргэлжилж байна.
Одоо зах зээл дээр хэдэн хатуу төлөвт батерей үйлдвэрлэж байна вэ?
Хатуу төлөвт батерей боловсруулж буй хэд хэдэн компани одоогоор байна:
1. Квант дүрслэл:2010 онд байгуулагдсан, Volkswagen болон Bill Gates-ийн хөрөнгө оруулалтыг татсан стартап компани. Тэд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн туулах зайг 80 гаруй хувиар нэмэгдүүлэх боломжтой хатуу төлөвт батерей боловсруулсан гэж мэдэгджээ.
2. Тоёота:Японы автомашин үйлдвэрлэгч хэдэн жилийн турш хатуу төлөвт батерей үйлдвэрлэх чиглэлээр ажиллаж байгаа бөгөөд 2020-иод оны эхээр тэдгээрийг үйлдвэрлэж эхлэхээр зорьж байна.
3. Фискер:Тансаг зэрэглэлийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн стартап компани UCLA-ийн судлаачидтай хамтран хатуу төлөвт батерей бүтээж байгаа бөгөөд энэ нь тэдний тээврийн хэрэгслийн ашиглалтын хүрээг эрс нэмэгдүүлнэ гэж үзэж байна.
4. BMW:Германы автомашин үйлдвэрлэгч нь мөн хатуу төлөвт батерей боловсруулах чиглэлээр ажиллаж байгаа бөгөөд Колорадо мужид төвтэй Solid Power стартаптай хамтран тэдгээрийг хөгжүүлэхээр ажиллаж байна.
5. Самсунг:Солонгосын электроникийн аварга компани ухаалаг гар утас болон бусад электрон төхөөрөмжид ашиглах хатуу төлөвт батерей боловсруулж байна.
Ирээдүйд нарны эрчим хүч хадгалахад хатуу төлөвт батерейг ашиглах уу?
Хатуу төлөвт батерей нь нарны эрчим хүчний хэрэглээнд зориулсан эрчим хүчний хадгалалтыг хувьсгал хийх боломжтой. Уламжлалт лити-ион батерейтай харьцуулахад хатуу төлөвт батерей нь илүү өндөр эрчим хүчний нягтрал, хурдан цэнэглэх хугацаа, аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Тэдгээрийг нарны эрчим хүчний хадгалалтын системд ашиглах нь нийт үр ашгийг сайжруулж, зардлыг бууруулж, сэргээгдэх эрчим хүчийг илүү хүртээмжтэй болгох боломжтой. Хатуу төлөвт батерейны технологийн судалгаа, хөгжүүлэлт үргэлжилж байгаа бөгөөд эдгээр батерей нь ирээдүйд нарны эрчим хүчний хадгалалтын гол шийдэл болох боломжтой юм. Гэхдээ одоо хатуу төлөвт батерейг цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хэрэглээнд зориулан тусгайлан бүтээсэн.
Тоёота компани хатуу төлөвт батерейг Panasonic-тай хамтарсан Prime Planet Energy & Solutions Inc. компаниар дамжуулан хөгжүүлж байгаа бөгөөд энэ компани 2020 оны 4-р сард үйл ажиллагаагаа эхлүүлсэн бөгөөд 5100 орчим ажилтантай бөгөөд үүний 2400 нь Хятадын охин компанид ажилладаг боловч одоогоор үйлдвэрлэл нь нэлээд хязгаарлагдмал хэвээр байгаа бөгөөд цаг нь болоход 2025 он гэхэд илүү ихийг хувьцаа болгоно гэж найдаж байна.
Хатуу төлөвт батерей хэзээ худалдаанд гарах вэ?
Бид хатуу төлөвт батерейны бэлэн байдлын талаарх хамгийн сүүлийн үеийн мэдээ, шинэчлэлтийг авах боломжгүй байна. Гэсэн хэдий ч хэд хэдэн компани хатуу төлөвт батерей боловсруулах чиглэлээр ажиллаж байгаа бөгөөд зарим нь 2025 он эсвэл түүнээс хойш худалдаанд гаргахаар төлөвлөж байгаагаа зарласан. Гэсэн хэдий ч хатуу төлөвт батерейны бэлэн байдлын хугацаа нь технологийн сорилт, зохицуулалтын зөвшөөрөл зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс хамааран өөр өөр байж болохыг анхаарах нь чухал юм.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 6-р сарын 3