Твердотільні акумулятори – це тип акумуляторів, у яких використовуються тверді електроди та електроліти, на відміну від рідких або полімерних гелевих електролітів, що використовуються в традиційних літій-іонних акумуляторах. Вони мають вищу щільність енергії, швидший час заряджання та покращену безпеку порівняно з традиційними акумуляторами.
Чи використовують твердотільні акумулятори літій?
Так, зараз більшість твердотільних акумуляторів, що зараз розробляються, використовують літій як основний елемент.
Звичайно, твердотільні акумулятори можуть використовувати різні матеріали як електроліт, включаючи літій. Однак, твердотільні акумулятори також можуть використовувати інші матеріали, такі як натрій, сірка або кераміка, як електроліт.
Загалом, вибір електролітного матеріалу залежить від різних факторів, таких як продуктивність, безпека, вартість та доступність. Твердотільні літієві батареї є перспективною технологією для накопичення енергії наступного покоління завдяки високій щільності енергії, тривалому терміну служби та підвищеній безпеці.
Як працюють твердотільні акумулятори?
Твердотільні акумулятори використовують твердий електроліт замість рідкого для перенесення іонів між електродами (анодом і катодом) акумулятора. Електроліт зазвичай виготовлений з керамічного, скляного або полімерного матеріалу, який є хімічно стабільним та проводить струм.
Коли твердотільний акумулятор заряджається, електрони витягуються з катода та транспортуються через твердий електроліт до анода, створюючи потік струму. Коли акумулятор розряджається, потік струму змінюється на протилежний, і електрони рухаються від анода до катода.
Твердотільні акумулятори мають кілька переваг порівняно з традиційними. Вони безпечніші, оскільки твердий електроліт менш схильний до витоку або вибуху, ніж рідкі електроліти. Вони також мають вищу щільність енергії, а це означає, що вони можуть зберігати більше енергії в меншому об'ємі.
Однак, все ще існують деякі проблеми, які необхідно вирішити з твердотільними акумуляторами, включаючи високі виробничі витрати та обмежену ємність. Тривають дослідження, спрямовані на розробку кращих твердотільних електролітних матеріалів та покращення продуктивності та терміну служби твердотільних акумуляторів.
Скільки компаній з виробництва твердотільних акумуляторів зараз на ринку?
Наразі існує кілька компаній, які розробляють твердотільні акумулятори:
1. Квантовий ландшафт:Стартап, заснований у 2010 році, який залучив інвестиції від Volkswagen та Білла Гейтса. Вони стверджують, що розробили твердотільний акумулятор, який може збільшити запас ходу електромобіля на понад 80%.
2. Тойота:Японський автовиробник працює над твердотільними акумуляторами вже кілька років і планує запустити їх у виробництво до початку 2020-х років.
3. Фіскер:Стартап, що спеціалізується на розробці розкішних електромобілів, співпрацює з дослідниками з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі для розробки твердотільних акумуляторів, які, за їхніми словами, значно збільшать запас ходу їхніх транспортних засобів.
4. БМВ:Німецький автовиробник також працює над твердотільними акумуляторами та співпрацює з Solid Power, стартапом із Колорадо, для їх розробки.
5. Самсунг:Корейський електронний гігант розробляє твердотільні акумулятори для використання в смартфонах та інших електронних пристроях.
Чи будуть твердотільні акумулятори застосовуватися для зберігання сонячної енергії в майбутньому?
Твердотільні акумулятори мають потенціал для революції в накопиченні енергії для сонячних систем. Порівняно з традиційними літій-іонними акумуляторами, твердотільні акумулятори пропонують вищу щільність енергії, швидший час заряджання та підвищену безпеку. Їх використання в системах накопичення сонячної енергії може підвищити загальну ефективність, знизити витрати та зробити відновлювану енергію більш доступною. Дослідження та розробки в технології твердотільних акумуляторів тривають, і можливо, що ці акумулятори можуть стати основним рішенням для накопичення сонячної енергії в майбутньому. Але зараз твердотільні акумулятори спеціально розроблені для застосування в електромобілях.
Toyota розробляє твердотільні акумулятори через Prime Planet Energy & Solutions Inc., спільне підприємство з Panasonic, яке розпочало роботу у квітні 2020 року та має близько 5100 співробітників, включаючи 2400 у китайській дочірній компанії, але наразі виробництво все ще досить обмежене, і сподівається збільшити свою частку до 2025 року, коли для цього настане час.
Коли будуть доступні твердотільні акумулятори?
Ми не маємо доступу до останніх новин та оновлень щодо доступності твердотільних акумуляторів. Однак кілька компаній працюють над розробкою твердотільних акумуляторів, і деякі з них оголосили про плани випустити їх на ринок до 2025 року або пізніше. Однак важливо зазначити, що терміни доступності твердотільних акумуляторів можуть відрізнятися залежно від різних факторів, таких як технологічні проблеми та схвалення регуляторних органів.
Час публікації: 03 червня 2023 р.