Шта је чврста литијумска батерија?

У вашем телефону, рачунару и вашем телефону има течности електрично возило (ЕВ). То је зато што скоро сва пуњива електроника користи литијум-јонске батерије, који се ослањају на течне електролите.

Али то ће се променити.

„Иако су чврсте литијумске батерије развијене пре више од 30 година, њихова комерцијална употреба тек расте захваљујући новим материјалима који их чине комерцијално одрживим“, каже Винце Цаито, потпредседник производа развој на Иосхино Повер. „Солид-стате посебно долази на насловнице јер их произвођачи аутомобила развијају за следећу генерацију електричних возила.”

Шта је чврста литијумска батерија?

Једноставно речено, чврста литијумска батерија користи чврсти електролит уместо течног.

„Све батерије имају три главне компоненте: аноду, катоду и електролит“, каже Габриел Адамс, студент на државном универзитету у Аризони који истражује нову технологију у

Ролстон Лаб.

„У широко популарним несолидним литијумским батеријама које се налазе у свему, од потрошачке електронике до авиона, електролит је течност која олакшава пренос литијум-јона између аноде и катода. У чврстој литијумској батерији, електролит је уместо тога чврст материјал.

Постоји неколико врста технологија чврстих литијумских батерија. Неки се ослањају на полимере да проводе литијум јоне, док други користе сулфиде или оксиде (керамику).

Предности чврстих литијумских батерија

Побољшана безбедност је једна од главних предности, јер електролити не могу да исцуре.

„Течни електролити су запаљиви, и зато видите пали батерије у вестима“, каже Ерик Д. Вацхсман, Пх.Д., директор Институт за енергетске иновације Мериленда.

„Можемо да осмислимо око тога, и то радимо већ дуже време, али постоје одређени фундаментални компромиси између безбедности а перформансе са течним електролитима и керамичким чврстим електролитима избегавају тај компромис јер чврста материја јесте незапаљиво."

Још једна предност: већа густина енергије, што резултира компактнијом и лакшом батеријом. Код електричних возила, ово се рекламира као „Свети грал“, јер омогућава аутомобилима да иду даље уз наплату и допунити брже.

За техничаре вани, ево зашто, према Адамсу: „Чврсте материје су гушће од течности, а чврсте батерије елиминишу потребу за сепаратором између аноде и катоде. Такође имају бољу термичку стабилност јер су чврсте материје чвршће повезане на атомском нивоу, тако да батерије у чврстом стању могу боље да издрже више температуре.

Недостаци чврстих литијумских батерија

Највећи недостатак је цена, због њихових напредних материјала, технологије и сложености производње. Али како ове батерије постају све чешће, трошкови ће се вероватно смањити.

Где се користе солид-стате батерије?

Тренутно нису широко доступни потрошачима, али то почиње да се мења. Иосхино Повер је управо објавио неке од првих литијумских производа у чврстом стању: преносиве електране у разним величинама за кућна резервна копија, покретање електричних алата и камповање. У наредних неколико година, очекује се да ће технологија почети да осваја тржиште електричних возила.

„Солид-стате батерије су пут будућности“, каже Адамс. „Произвођачи нових електричних возила много улажу у њихов развој, а компаније воле Тојота је тврдила да ће њихова нова електрична возила користити технологију чврстих батерија чим пре 2027.”

Скоро сваки други произвођач аутомобила такође се обавезао на ову технологију.

„Фокус Министарства енергетике у смислу финансирања био је на електричним возилима због утицаја на решавање климатских проблема“, каже Вацхсман. „Али то ће ући у потрошачку електронику. Прећи ће у складиште у мрежи. Постоји неограничен број апликација за ове батерије."

Али ако размишљате о ЕВ-у и имате буџет, немојте чекати да се технологија појави. „Само иди по то сада“, каже Вацхсман. „Први ће бити скупљи, и проћи ће неко време пре него што обим производње буде довољно велик да цена по јединици падне.

Слободни писац и независни филмски продуцент, Каруна Еберл покрива спољашњост и природу „уради сам“, истражујући дивље животиње, зелени живот, путовања и баштованство за породичног мајстора. Она такође пише колумну ФХ Елевен Перцент, о динамичним женама у грађевинској радној снази. Неки од њених других заслуга укључују мартовску насловницу Реадерс Дигест-а, Натионал Паркс, Натионал Геограпхиц Цханнел и Атлас Обсцура. Каруна и њен муж су такође у завршној фази реновирања напуштене куће у граду духова у руралном Колораду. Када не раде, можете их затећи како планинаре и путују по залихама, кампују у свом комбију који се самостално претвара.