Тренутно не постоји одрживо решење за проблем искључивања чврстих батерија због њихове текуће фазе истраживања и развоја, која представља разне нерешене техничке, економске и комерцијалне изазове. С обзиром на тренутна техничка ограничења, масовна производња је још увек далеки циљ, а чврсте батерије још увек нису доступне на тржишту.
Шта омета развој чврстих батерија?
Чврстостајне батеријекористите чврсти електролит уместо течног електролита који се налази у традиционалнимлитијум-јонске батеријеКонвенционалне течне литијумске батерије састоје се од четири основне компоненте: позитивне електроде, негативне електроде, електролита и сепаратора. Насупрот томе, батерије са чврстим електролитом користе чврсти електролит уместо конвенционалног течног пандана.
С обзиром на велики потенцијал ове технологије чврстих батерија, зашто она још није представљена на тржишту? Зато што се прелазак из лабораторије у комерцијализацију суочава са два изазова:техничка изводљивостиекономска исплативост.
- 1. Техничка изводљивост: Суштина чврсте батерије је замена течног електролита чврстим електролитом. Међутим, одржавање стабилности на граници између чврстог електролита и материјала електроде представља значајан изазов. Недовољан контакт може довести до повећаног отпора, чиме се смањују перформансе батерије. Поред тога, чврсти електролити пате од ниже јонске проводљивости и споријег су...литијум-јонмобилност, што доводи до спорије брзине пуњења и пражњења.
- Штавише, процес производње је сложенији. На пример, сулфидни чврсти електролити морају се производити под заштитом инертног гаса како би се спречиле реакције влаге у ваздуху које стварају токсичне гасове. Овај скуп и технички захтеван процес тренутно омета изводљивост масовне производње. Поред тога, лабораторијски услови испитивања често се значајно разликују од стварних окружења, због чега многе технологије не могу да постигну очекиване резултате.
- 2. Економска исплативост:Цена потпуно чврстих батерија је неколико пута већа од традиционалних течних литијумских батерија, а пут до комерцијализације је пун потешкоћа. Иако у теорији имају већу безбедност, у пракси се чврсти електролит може разградити на високим температурама, што доводи до смањења перформанси батерије или чак квара.
- Поред тога, дендрити се могу формирати током процеса пуњења и пражњења, пробијајући сепаратор, узрокујући кратке спојеве, па чак и експлозије, што безбедност и поузданост чини значајним проблемом. Штавише, када се процес производње малог обима повећа за индустријску производњу, трошкови ће нагло порасти.
Када ће стићи чврсте батерије?
Очекује се да ће батерије у чврстом стању пронаћи примарну примену у врхунској потрошачкој електроници, малим електричним возилима (EV) и индустријама са строгим захтевима за перформансе и безбедност, као што је ваздухопловство. Међутим, батерије у чврстом стању које су тренутно доступне на тржишту су још увек у раним фазама концептног маркетинга.
Истакнуте аутомобилске компаније ипроизвођачи литијумских батеријаКомпаније попут SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD и EVE активно развијају батерије у чврстом стању. Ипак, на основу њихових најновијих производних распореда, мало је вероватно да ће масовна производња батерија у чврстом стању у пуном обиму почети пре 2026-2027. године. Чак је и Тојота морала више пута да ревидира свој временски оквир и сада планира да започне масовну производњу 2030. године.
Важно је напоменути да временски оквир доступности чврстих батерија може варирати због различитих фактора као што су технолошки изазови и регулаторна одобрења.
Кључна разматрања за потрошаче
Пажљиво пратећи напредак улитијумска батерија у чврстом стањуУ овој области је кључно да потрошачи остану будни и да их не заведу површно блиставе информације. Иако вреди очекивати истинске иновације и технолошке продоре, потребно је време за њихову проверу. Надајмо се да ће се, како технологија напредује и тржиште сазрева, у будућности појавити безбеднија и приступачнија нова енергетска решења.
⭐ Кликните испод да бисте сазнали више о чврстој батерији:
Време објаве: 30. октобар 2024.