یک باتری با حالت جامد یک فناوری باتری پیشرفته است که با استفاده از الکترولیت های جامد به جای الکترولیت های مایع و جداکننده های موجود در باتری های سنتی لیتیوم یون متمایز است. باتری های لیتیوم یون سنتی از مواد کاتد و آند ، الکترولیتهای مایع و جداکننده ها تشکیل شده است. الکترولیت جامد در باتری های حالت جامد جایگزین ایمن تری برای الکترولیتهای مایع ارائه می دهد.
مزایا و مضرات باتری های حالت جامد
مزایا
ایمنی بالا : باتری های حالت جامد به دلیل استفاده از الکترولیتهای جامد ذاتاً ایمن تر هستند. آنها به طور موثری از تشکیل دندریت های لیتیوم جلوگیری می کنند ، خطر احتراق و انفجار را کاهش می دهند و واکنش های جانبی را در دماهای بالا از بین می برند.
چگالی انرژی بالا : باتری های حالت جامد امکان استفاده از لیتیوم فلزی به عنوان یک ماده آند را فراهم می کنند و به طور قابل توجهی چگالی انرژی را افزایش می دهند. در حالی که برای باتری های الکترولیت مایع بیش از 500 WH/kg چالش برانگیز است ، باتری های حالت جامد می توانند به تراکم انرژی 300-400 WH/kg دست یابند.
عمر چرخه طولانی : الکترولیت جامد به موضوعات مربوط به تشکیل interphase جامد الکترولیت و دندریت های لیتیوم که در الکترولیت های مایع دیده می شود ، می پردازد و از این طریق عمر چرخه را تا حد زیادی تقویت می کند و طول عمر بالقوه به 45000 چرخه می رسد.
معایب
مقاومت بین سطحی بالا : تماس ضعیف بین الکترولیتهای جامد و مواد الکترود منجر به هدایت یونی کم می شود و منجر به مقاومت بین سطحی بالا می شود.
هزینه بالا : در حال حاضر ، هزینه تولید باتری های حالت جامد نسبتاً زیاد است و مانع پذیرش گسترده تجاری می شود.
چشم انداز بازار باتری های حالت جامد
روندهای توسعه جهانی
دولت ها در سراسر جهان به طور جدی از توسعه وسایل نقلیه برقی حمایت می کنند و اهداف و برنامه های فنی روشنی را برای توسعه باتری حالت جامد تعیین کرده اند. تا سال 2025 ، پیشرفت های قابل توجهی در تراکم انرژی با انتقال به سمت باتری های حالت جامد پیش بینی می شود.
چین : شرکت هایی مانند CATL و Prologium Technology در مرحله آزمایشی باتری های نیمه جامد هستند که تولید انبوه قبل از سال 2025 پیش بینی می شود.
ژاپن و کره جنوبی : تویوتا قصد دارد تا سال 2022 وسایل نقلیه برقی مجهز به باتری های حالت جامد را آزاد کند. شرکت های ژاپنی در فناوری باتری با حالت جامد پیشرو هستند.
اروپا و ایالات متحده : خودروسازان بزرگ غربی در حال سرمایه گذاری در راه اندازی باتری با حالت جامد مانند SolidPower و Quantumscape برای به دست آوردن جایگاه در این زمینه هستند.
چشم انداز آینده
با افزایش و کاهش هزینه های فناوری ، انتظار می رود باتری های حالت جامد تا سال 2025 به تولید انبوه تجاری برسند. طی چند سال آینده ، محتوای الکترولیت های مایع به تدریج کاهش می یابد و باتری های کاملاً جامد به استاندارد صنعت تبدیل می شوند.
پایان
باتری های حالت جامد ایمنی برتر ، چگالی انرژی بالا و عمر چرخه طولانی را ارائه می دهند و آنها را به عنوان یک مؤلفه اصلی در وسایل نقلیه برقی آینده و سیستم های ذخیره انرژی قرار می دهند. با این حال ، چالش های مربوط به هزینه های بالا و موانع فنی باقی مانده است. از طریق همکاری و تحقیق جهانی ، باتری های حالت جامد به کاربردهای تجاری نزدیک می شوند و فرصت ها و چالش های جدیدی را در بخش انرژی های تجدید پذیر ارائه می دهند.
ما از کوکی ها استفاده می کنیم تا تمام عملکردهای خود را برای بهترین عملکرد در طول بازدید شما فعال کنیم و خدمات خود را بهبود بخشیم و با ارائه بینشی در مورد نحوه استفاده از وب سایت ، خدمات خود را بهبود بخشیم. استفاده مداوم از وب سایت ما بدون تغییر تنظیمات مرورگر شما ، پذیرش این کوکی ها را تأیید می کند. برای جزئیات بیشتر به خط مشی رازداری ما مراجعه کنید.
