În prezent, nu există o soluție viabilă la problema deconectării bateriilor în stare solidă, din cauza stadiului lor de cercetare și dezvoltare în curs, care prezintă diverse provocări tehnice, economice și comerciale nerezolvate. Având în vedere limitările tehnice actuale, producția de masă este încă un obiectiv îndepărtat, iar bateriile în stare solidă nu sunt încă disponibile pe piață.
Ce împiedică dezvoltarea bateriilor în stare solidă?
Baterii în stare solidăutilizează un electrolit solid în locul electrolitului lichid găsit în produsele tradiționalebaterii litiu-ionBateriile convenționale cu litiu lichid sunt alcătuite din patru componente esențiale: electrodul pozitiv, electrodul negativ, electrolitul și separatorul. În schimb, bateriile în stare solidă utilizează un electrolit solid în locul echivalentului lichid convențional.
Având în vedere potențialul imens al acestei tehnologii de baterii în stare solidă, de ce nu a fost introdusă încă pe piață? Deoarece tranziția de la laborator la comercializare se confruntă cu două provocări:fezabilitate tehnicăşiviabilitate economică.
- 1. Fezabilitate tehnică: Nucleul unei baterii în stare solidă este de a înlocui electrolitul lichid cu un electrolit solid. Cu toate acestea, menținerea stabilității la interfața dintre electrolitul solid și materialul electrodului prezintă o provocare semnificativă. Contactul insuficient poate duce la o rezistență crescută, reducând astfel performanța bateriei. În plus, electroliții solizi suferă de o conductivitate ionică mai scăzută și o funcționare mai lentă.ioni de litiumobilitate, ceea ce duce la viteze mai mici de încărcare și descărcare.
- Mai mult, procesul de fabricație este mai complex. De exemplu, electroliții solizi sulfurați trebuie produși sub protecție de gaz inert pentru a preveni reacțiile de umiditate din aer care generează gaze toxice. Acest proces costisitor și dificil din punct de vedere tehnic împiedică în prezent fezabilitatea producției în masă. În plus, condițiile de testare în laborator diferă adesea semnificativ de mediile reale, ceea ce face ca multe tehnologii să nu poată obține rezultatele așteptate.
- 2. Viabilitate economică:Costul bateriilor în stare solidă este de câteva ori mai mare decât cel al bateriilor tradiționale cu litiu lichid, iar calea către comercializare este plină de dificultăți. Deși în teorie are o siguranță mai mare, în practică, electrolitul solid se poate descompune la temperaturi ridicate, rezultând o performanță redusă a bateriei sau chiar o defecțiune.
- În plus, în timpul procesului de încărcare și descărcare, se pot forma dendrite, perforând separatorul, provocând scurtcircuite și chiar explozii, ceea ce face ca siguranța și fiabilitatea să fie o problemă semnificativă. Mai mult, atunci când procesul de fabricație la scară mică este extins pentru producția industrială, costurile vor crește vertiginos.
Când vor sosi bateriile în stare solidă?
Se așteaptă ca bateriile în stare solidă să găsească aplicații principale în electronicele de larg consum de înaltă calitate, vehiculele electrice (EV) la scară mică și industriile cu cerințe stricte de performanță și siguranță, cum ar fi industria aerospațială. Cu toate acestea, bateriile în stare solidă disponibile în prezent pe piață se află încă în stadiile incipiente ale comercializării conceptului.
Companii auto importante șiproducători de baterii cu litiuLa fel ca SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD și EVE, dezvoltă activ baterii în stare solidă. Cu toate acestea, pe baza celor mai recente programe de producție, este puțin probabil ca producția de masă la scară largă de baterii în stare solidă să înceapă cel mai devreme înainte de 2026-2027. Chiar și Toyota a trebuit să își revizuiască calendarul de mai multe ori și acum intenționează să înceapă producția de masă în 2030.
Este important de menționat că termenul de disponibilitate pentru bateriile în stare solidă poate varia din cauza diverșilor factori, cum ar fi provocările tehnologice și aprobările de reglementare.
Considerații cheie pentru consumatori
În timp ce monitorizează îndeaproape progresele dinbaterie litiu în stare solidăÎn acest domeniu, este esențial ca consumatorii să rămână vigilenți și să nu se lase influențați de informații superficial uluitoare. Deși inovațiile și progresele tehnologice autentice merită anticipate, ele necesită timp pentru verificare. Să sperăm că, pe măsură ce tehnologia avansează și piața se maturizează, în viitor vor apărea noi soluții energetice mai sigure și mai accesibile.
⭐ Faceți clic mai jos pentru a afla mai multe despre bateria în stare solidă:
Data publicării: 30 octombrie 2024