Trenutno ni izvedljive rešitve za problem odklopa polprevodniških baterij zaradi njihove tekoče faze raziskav in razvoja, ki predstavlja različne nerešene tehnične, ekonomske in komercialne izzive. Glede na trenutne tehnične omejitve je množična proizvodnja še vedno oddaljen cilj, polprevodniške baterije pa še niso na voljo na trgu.
Kaj ovira razvoj trdnih baterij?
Trdne baterijeuporabite trdni elektrolit namesto tekočega elektrolita, ki ga najdemo v tradicionalnihlitij-ionske baterijeKonvencionalne tekoče litijeve baterije so sestavljene iz štirih bistvenih komponent: pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita in separatorja. V nasprotju s tem trdne baterije uporabljajo trdni elektrolit namesto običajnega tekočega.
Glede na velik potencial te tehnologije trdnih baterij, zakaj še ni bila predstavljena na trgu? Ker se prehod iz laboratorija v komercializacijo sooča z dvema izzivoma:tehnična izvedljivostinekonomska upravičenost.
- 1. Tehnična izvedljivost: Jedro trdne baterije je zamenjava tekočega elektrolita s trdnim elektrolitom. Vendar pa ohranjanje stabilnosti na vmesniku med trdnim elektrolitom in materialom elektrode predstavlja velik izziv. Nezadosten stik lahko povzroči povečano upornost in s tem zmanjša delovanje baterije. Poleg tega imajo trdni elektroliti nižjo ionsko prevodnost in počasnejši čas polnjenja.litijev ionmobilnost, kar vodi do počasnejših hitrosti polnjenja in praznjenja.
- Poleg tega je proizvodni proces bolj zapleten. Na primer, sulfidne trdne elektrolite je treba proizvajati pod zaščito inertnega plina, da se preprečijo reakcije vlage v zraku, ki povzročajo nastanek strupenih plinov. Ta drag in tehnično zahteven postopek trenutno ovira izvedljivost množične proizvodnje. Poleg tega se laboratorijski testni pogoji pogosto bistveno razlikujejo od resničnih okolij, zaradi česar številne tehnologije ne morejo doseči pričakovanih rezultatov.
- 2. Ekonomska upravičenost:Stroški popolnoma trdnih baterij so nekajkrat višji od stroškov tradicionalnih tekočih litijevih baterij, pot do komercializacije pa je polna težav. Čeprav je teoretično varnejša, se lahko v praksi trdni elektrolit pri visokih temperaturah razgradi, kar povzroči zmanjšano delovanje baterije ali celo okvaro.
- Poleg tega se lahko med polnjenjem in praznjenjem tvorijo dendriti, ki prebodejo separator, povzročijo kratke stike in celo eksplozije, zaradi česar sta varnost in zanesljivost pomembna težava. Poleg tega se bodo stroški močno povečali, ko se proizvodni proces majhnega obsega razširi na industrijsko proizvodnjo.
Kdaj bodo na voljo trdne baterije?
Pričakuje se, da bodo trdne baterije našle primarno uporabo v vrhunski potrošniški elektroniki, majhnih električnih vozilih (EV) in panogah s strogimi zahtevami glede zmogljivosti in varnosti, kot je letalska in vesoljska industrija. Vendar pa so trdne baterije, ki so trenutno na voljo na trgu, še vedno v zgodnjih fazah trženja koncepta.
Ugledna avtomobilska podjetja inproizvajalci litijevih baterijPodjetja, kot so SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD in EVE, aktivno razvijajo trdne baterije. Kljub temu je glede na njihove najnovejše proizvodne načrte malo verjetno, da se bo množična proizvodnja trdnih baterij v polnem obsegu začela pred letoma 2026–2027. Celo Toyota je morala svoj časovni načrt večkrat spremeniti in zdaj načrtuje začetek množične proizvodnje leta 2030.
Pomembno je omeniti, da se lahko časovni okvir razpoložljivosti polprevodniških baterij razlikuje zaradi različnih dejavnikov, kot so tehnološki izzivi in regulativna odobritev.
Ključni dejavniki za potrošnike
Medtem ko pozorno spremlja napredek vlitijeva baterija v trdnem stanjuNa tem področju je ključnega pomena, da potrošniki ostanejo pozorni in se ne pustijo zavesti površno bleščečim informacijam. Čeprav je vredno pričakovati resnične inovacije in tehnološke preboje, je za njihovo preverjanje potreben čas. Upajmo, da se bodo z napredkom tehnologije in zorenjem trga v prihodnosti pojavile varnejše in cenovno dostopnejše nove energetske rešitve.
⭐ Kliknite spodaj, če želite izvedeti več o polprevodniški bateriji:
Čas objave: 30. oktober 2024