Bateri Pepejal: Kelebihan, Kekurangan, dan Trend Pasaran

Apakah bateri keadaan pepejal?

Bateri keadaan pepejal adalah teknologi bateri canggih yang dibezakan dengan penggunaan elektrolit pepejal dan bukannya elektrolit cecair dan pemisah yang terdapat dalam bateri lithium-ion tradisional. Bateri lithium-ion tradisional terdiri daripada bahan katod dan anod, elektrolit cecair, dan pemisah. Elektrolit pepejal dalam bateri keadaan pepejal menawarkan alternatif yang lebih selamat kepada elektrolit cecair.

Kelebihan dan Kekurangan Bateri Pepejal Negeri

Kelebihan

Keselamatan yang tinggi : Bateri keadaan pepejal sememangnya lebih selamat kerana penggunaan elektrolit pepejal. Mereka berkesan menghalang pembentukan dendrit litium, mengurangkan risiko pembakaran dan letupan, dan menghapuskan tindak balas sampingan pada suhu tinggi.

Ketumpatan tenaga yang tinggi : Bateri keadaan pepejal membolehkan penggunaan lithium logam sebagai bahan anod, dengan ketara meningkatkan ketumpatan tenaga. Walaupun ia mencabar untuk bateri elektrolit cecair melebihi 500 WH/kg, bateri pepejal boleh mencapai kepadatan tenaga 300-400 WH/kg.

Kehidupan kitaran panjang : Elektrolit pepejal menangani isu-isu yang berkaitan dengan pembentukan interphase pepejal dan dendrit litium yang dilihat dalam elektrolit cecair, dengan itu meningkatkan kehidupan kitaran, dengan potensi jangka hayat mencapai 45,000 kitaran.

Kekurangan

Rintangan interfacial yang tinggi : Hubungan lemah antara elektrolit pepejal dan bahan elektrod mengakibatkan kekonduksian ionik yang rendah, yang membawa kepada rintangan interfacial yang tinggi.

Kos Tinggi : Pada masa ini, kos pengeluaran bateri pepejal keadaan agak tinggi, menghalang penggunaan komersial yang meluas.

Landskap pasaran untuk bateri keadaan pepejal

Trend Pembangunan Global

Kerajaan di seluruh dunia secara aktif menyokong pembangunan kenderaan elektrik dan telah menetapkan matlamat dan rancangan teknikal yang jelas untuk pembangunan bateri keadaan pepejal. Menjelang 2025, kemajuan yang ketara dalam ketumpatan tenaga dijangka dengan peralihan ke arah bateri pepejal.

China : Syarikat-syarikat seperti Teknologi CATL dan Prologium berada dalam fasa perintis untuk bateri separuh pepejal, dengan pengeluaran besar-besaran yang dijangka sebelum 2025.

Jepun dan Korea Selatan : Toyota bertujuan untuk melepaskan kenderaan elektrik yang dilengkapi dengan bateri pepejal pada tahun 2022. Syarikat Jepun mengetuai teknologi bateri pepejal.

Eropah dan Amerika Syarikat : Pembuat kereta utama Barat melabur dalam pemula bateri keadaan pepejal seperti SolidPower dan Quantumscape untuk mendapatkan pijakan dalam bidang ini.

Prospek masa depan

Apabila teknologi matang dan kos menurun, bateri pepejal dijangka mencapai pengeluaran besar-besaran komersial menjelang 2025. Dalam beberapa tahun akan datang, kandungan elektrolit cecair secara beransur-ansur akan menurun secara beransur-ansur, dengan bateri keadaan pepejal sepenuhnya menjadi standard industri.

Kesimpulan

Bateri keadaan pepejal menawarkan keselamatan yang lebih baik, ketumpatan tenaga yang tinggi, dan kehidupan kitaran yang panjang, meletakkannya sebagai komponen utama dalam kenderaan elektrik dan sistem penyimpanan tenaga masa depan. Walau bagaimanapun, cabaran yang berkaitan dengan kos yang tinggi dan halangan teknikal kekal. Melalui kerjasama dan penyelidikan global, bateri pepejal bergerak lebih dekat ke aplikasi komersil, menyampaikan peluang dan cabaran baru dalam sektor tenaga boleh diperbaharui.