Твердотільні батареї: переваги, недоліки та тенденції ринку

Що таке міцний акумулятор?

Суцільна акумулятор-це вдосконалена технологія акумулятора, що відрізняється її використанням твердих електролітів замість рідких електролітів та сепараторів, що знаходяться в традиційних літій-іонних акумуляторах. Традиційні літій-іонні батареї складаються з катодних та анодних матеріалів, рідких електролітів та сепараторів. Твердий електроліт у твердотільних акумуляторах пропонує безпечнішу альтернативу рідким електролітам.

Переваги та недоліки твердотільних акумуляторів

Переваги

Висока безпека : твердотільні акумулятори за своєю суттю безпечніші через використання твердих електролітів. Вони ефективно запобігають утворенню літієвих дендритів, зменшуючи ризик згоряння та вибуху, а також усувають побічні реакції при високих температурах.

Висока щільність енергії : твердотільні акумулятори дозволяють використовувати металевий літіум як анодний матеріал, що значно збільшуючи щільність енергії. Незважаючи на те, що акумулятори рідких електролітових акумуляторів складно перевищують 500 Вт/кг, твердотільні акумулятори можуть досягти щільності енергії 300-400 Вт/кг.

Тривалість тривалого циклу : твердий електроліт вирішує проблеми, пов'язані з твердоелектролітовим міжфазним утворенням та літієвими дендритами, що спостерігаються в рідких електролітах, тим самим значно посилюючи термін експлуатації циклу, при цьому потенційні тривалість життя досягає 45 000 циклів.

Недоліки

Високий міжфазний опір : слабкий контакт між твердими електролітами та електродними матеріалами призводить до низької іонної провідності, що призводить до високої міжфазної стійкості.

Висока вартість : В даний час виробнича вартість твердотільних акумуляторів є відносно високою, перешкоджає широкому комерційному прийняттю.

Ринковий ландшафт для твердотільних акумуляторів

Глобальні тенденції розвитку

Уряди по всьому світу активно підтримують розробку електромобілів та поставили чіткі цілі та технічні плани щодо розробки акумуляторних батарей. До 2025 року очікується значне досягнення щільності енергії з переходом до твердотільних акумуляторів.

Китай : Такі компанії, як CATL та Prologium Technology, знаходяться в пілотній фазі для напівводних акумуляторів, з масовим виробництвом очікується до 2025 року.

Японія та Південна Корея : Toyota має на меті випустити електромобілі, оснащені твердотільними акумуляторами до 2022 року. Японські компанії ведуть в технології акумуляторних батарей.

Європа та Сполучені Штати : Основні західні автовиробники інвестують у запуски акумуляторів із твердотільними акумуляторами, такі як SolidPower та Quantumscape, щоб засудити в цьому полі.

Майбутні світогляди

У міру зменшення та зменшення витрат на технології очікується, що твердотільні акумулятори досягають комерційного масового виробництва до 2025 року. Протягом наступних кількох років вміст рідких електролітів поступово знижується, при цьому повністю твердотільні батареї стають стандартом галузі.

Висновок

Твердотільні акумулятори пропонують чудову безпеку, високу щільність енергії та тривалий термін експлуатації, позиціонуючи їх як ключовий компонент у майбутніх електромобілях та системах зберігання енергії. Однак проблеми, пов'язані з високими витратами та технічними перешкодами, залишаються. Завдяки глобальній співпраці та дослідженні, твердотільні батареї наближаються до комерційного застосування, представляючи нові можливості та проблеми в секторі відновлюваної енергії.