Чврстофазне батерије су врста батерије која користи чврсте електроде и електролите, за разлику од течних или полимерних гел електролита који се користе у традиционалним литијум-јонским батеријама. Имају већу густину енергије, брже време пуњења и побољшану безбедност у поређењу са традиционалним батеријама.
Да ли батерије са чврстим телом користе литијум?
Да, сада већина чврстих батерија које су тренутно у развоју користе литијум као примарни елемент.
Свакако, батерије у чврстом стању могу користити различите материјале као електролит, укључујући литијум. Међутим, батерије у чврстом стању могу користити и друге материјале као што су натријум, сумпор или керамика као електролит.
Генерално, избор електролитског материјала зависи од различитих фактора као што су перформансе, безбедност, цена и доступност. Литијумске батерије у чврстом стању су обећавајућа технологија за складиштење енергије следеће генерације због своје високе густине енергије, дугог животног века и побољшане безбедности.
Како раде чврсте батерије?
Чврстофазне батерије користе чврсти електролит уместо течног електролита за пренос јона између електрода (аноде и катоде) батерије. Електролит је обично направљен од керамичког, стакленог или полимерног материјала који је хемијски стабилан и проводљив.
Када се чврста батерија пуни, електрони се извлаче са катоде и транспортују кроз чврсти електролит до аноде, стварајући ток струје. Када се батерија празни, ток струје је обрнут, при чему се електрони крећу од аноде ка катоди.
Чврстофазне батерије имају неколико предности у односу на традиционалне батерије. Безбедније су, јер је чврсти електролит мање склон цурењу или експлозији него течни електролити. Такође имају већу густину енергије, што значи да могу да складиште више енергије у мањој запремини.
Међутим, и даље постоје неки изазови које треба решити код чврстих батерија, укључујући високе трошкове производње и ограничен капацитет. Истраживања су у току како би се развили бољи материјали чврстог електролита и побољшале перформансе и век трајања чврстих батерија.
Колико компанија за производњу чврстих батерија тренутно има на тржишту?
Тренутно постоји неколико компанија које развијају чврсте батерије:
1. Квантни пејзаж:Стартап основан 2010. године који је привукао инвестиције Фолксвагена и Била Гејтса. Тврде да су развили батерију чврстог стања која може повећати домет електричног возила за преко 80%.
2. Тојота:Јапански произвођач аутомобила већ неколико година ради на батеријама у чврстом стању и циљ му је да их покрене у производњи почетком 2020-их.
3. Фискер:Стартап за луксузна електрична возила који сарађује са истраживачима са UCLA како би развили батерије са чврстим стањем за које тврде да ће драстично повећати домет њихових возила.
4. БМВ:Немачки произвођач аутомобила такође ради на батеријама у чврстом стању и удружио се са Solid Power-ом, стартапом из Колорада, како би их развио.
5. Самсунг:Корејски електронски гигант развија батерије у чврстом стању за употребу у паметним телефонима и другим електронским уређајима.
Да ли ће се чврсте батерије користити за складиштење соларне енергије у будућности?
Чврстосталне батерије имају потенцијал да револуционишу складиштење енергије за соларне примене. У поређењу са традиционалним литијум-јонским батеријама, чврсте батерије нуде већу густину енергије, брже време пуњења и повећану безбедност. Њихова употреба у системима за складиштење соларне енергије могла би побољшати укупну ефикасност, смањити трошкове и учинити обновљиву енергију приступачнијом. Истраживање и развој технологије чврстих батерија су у току и могуће је да би ове батерије могле постати главно решење за складиштење соларне енергије у будућности. Али сада су чврсте батерије посебно дизајниране за примену у електричним возилима.
Тојота развија батерије на чврсто стање преко компаније Prime Planet Energy & Solutions Inc., заједничког предузећа са Панасоником које је почело са радом у априлу 2020. године и има око 5.100 запослених, укључујући 2.400 у кинеској подружници, али и даље са прилично ограниченом производњом сада и надом да ће до 2025. године, када за то дође време, имати већи удео.
Када ће чврсте батерије бити доступне?
Немамо приступ најновијим вестима и ажурирањима у вези са доступношћу чврстих батерија. Међутим, неколико компанија ради на развоју чврстих батерија, а неке су најавиле да планирају да их лансирају до 2025. године или касније. Међутим, важно је напоменути да временски оквир за доступност чврстих батерија може да варира у зависности од различитих фактора, као што су технолошки изазови и регулаторна одобрења.
Време објаве: 03.06.2023.