Katı Hal Lityum Pil Nedir?

Telefonunuzun, bilgisayarınızın ve cihazınızın içinde sıvı var elektrikli araç (EV). Bunun nedeni neredeyse tüm şarj edilebilir elektronik cihazların kullanılmasıdır. lityum iyon pillersıvı elektrolitlere dayanır.

Ama bu değişmek üzere.

"Katı hal lityum piller 30 yılı aşkın bir süre önce geliştirilmiş olsa da ticari kullanımları henüz yeni başlıyor" Onları ticari açıdan uygun hale getiren yeni malzemeler sayesinde,” diyor üründen sorumlu başkan yardımcısı Vince Caito gelişme Yoshino'nun Gücü. "Katı hal, özellikle otomobil üreticilerinin onları gelecek nesil EV'ler için geliştirmesiyle manşetlere çıkıyor."

Katı Hal Lityum Pil Nedir?

Basitçe belirtmek gerekirse, katı hal lityum pil, sıvı elektrolit yerine katı elektrolit kullanır.

Arizona Eyalet Üniversitesi'nde yeni teknolojiyi araştıran öğrenci Gabriel Adams, "Tüm pillerin üç ana bileşeni vardır: anot, katot ve elektrolit" diyor. Rolston Laboratuvarı.

"Tüketici elektroniğinden, elektronik ürünlere kadar her şeyde bulunan, yaygın olarak popüler olan katı hal olmayan lityum pillerde Uçaklarda elektrolit, anot ile anot arasındaki lityum iyon transferini kolaylaştıran bir sıvıdır. katot. Katı hal lityum pilde elektrolit bunun yerine katı bir malzemedir."

Birkaç çeşit katı hal lityum pil teknolojisi vardır. Bazıları lityum iyonlarını iletmek için polimerlere güvenirken, diğerleri sülfitler veya oksitler (seramik) kullanır.

Katı Hal Lityum Pillerin Avantajları

Geliştirilmiş güvenlik önemli bir avantajdır çünkü elektrolitler dışarı sızamaz.

"Sıvı elektrolitler yanıcıdır ve bu nedenle pil yanıyor haberlerde,” diyor Eric D. Wachsman, Ph.D., direktör Maryland Enerji İnovasyon Enstitüsü.

"Bunun etrafında mühendislik yapabiliriz ve bunu uzun süredir yapıyoruz, ancak güvenlik ile güvenlik arasında bazı temel ödünleşimler var. sıvı elektrolitler ve seramik katı elektrolitlerle performans ve performans, katının yanıcı değil."

Diğer bir avantaj: Daha yüksek enerji yoğunluğu, daha kompakt ve daha hafif bir pil sağlar. EV'lerde bu, "Kutsal Kase" olarak lanse edildi çünkü arabaların şarjla daha uzağa gitmesine olanak tanıyor ve şarj etmek daha hızlı bir şekilde.

Adams'a göre teknoloji meraklıları için nedeni şu: "Katı maddeler sıvılardan daha yoğundur ve katı hal piller, anot ile katot arasında ayırıcı ihtiyacını ortadan kaldırır. Ayrıca katılar atomik düzeyde birbirine daha sıkı bağlandığından daha iyi termal kararlılığa sahiptirler, dolayısıyla katı hal pilleri daha yüksek sıcaklıklara daha iyi dayanabilir."

Katı Hal Lityum Pillerin Dezavantajları

En büyük dezavantajı, gelişmiş malzemeleri, teknolojileri ve üretim karmaşıklıkları nedeniyle maliyettir. Ancak bu piller yaygınlaştıkça maliyetlerin düşmesi muhtemeldir.

Katı Hal Piller Nerede Kullanılıyor?

Şu anda tüketicilere geniş çapta ulaşamıyorlar, ancak bu değişmeye başlıyor. Yoshino Power, ilk katı hal lityum ürünlerinden bazılarını piyasaya sürdü: taşınabilir elektrik santralleri için çeşitli boyutlarda evde yedekleme, elektrikli aletleri çalıştırma Ve kamp yapmak. Önümüzdeki birkaç yıl içinde teknolojinin EV pazarını kasıp kavurmaya başlaması bekleniyor.

Adams, "Katı hal piller geleceğin yoludur" diyor. "Yeni elektrikli araç üreticileri, bunların geliştirilmesine yoğun yatırım yapıyor ve şirketler Toyota, yeni elektrikli araçlarının en kısa sürede katı hal pil teknolojisini kullanacağını iddia etti. 2027.”

Neredeyse tüm otomobil üreticileri de bu teknolojiye yönelik taahhütlerde bulundu.

Wachsman, "İklim kaygılarının ele alınması üzerindeki etki nedeniyle Enerji Bakanlığı'nın finansman açısından odak noktası elektrikli araçlar oldu" diyor. “Fakat tüketici elektroniği alanına da girecek. Bunu ızgara depolama alanına dönüştürecek. Bu piller için sınırsız sayıda uygulama var.”

Ancak bir EV düşünüyorsanız ve bütçeniz kısıtlıysa teknolojinin çıkmasını beklemeyin. Wachsman, "Gidip hemen alın" diyor. "İlk olanlar daha pahalı olacak ve üretim ölçeğinin birim başına fiyatın düşmesine yetecek kadar büyümesi biraz zaman alacak."

Serbest yazar ve bağımsız film yapımcısı Karuna Eberl, Family Handyman için DIY'in açık hava ve doğa yönünü ele alıyor; yaban hayatını, yeşil yaşamı, seyahati ve bahçe işlerini keşfediyor. Ayrıca FH'nin inşaat iş gücündeki dinamik kadınlar hakkındaki Eleven Percent köşesini de yazıyor. Diğer çalışmaları arasında Readers Digest, National Parks, National Geographic Channel ve Atlas Obscura'nın Mart ayı kapağı yer alıyor. Karuna ve kocası da Colorado'nun kırsal kesimindeki neredeyse hayalet bir kasabadaki terk edilmiş bir evi yenilemenin son aşamasındalar. Çalışmadıkları zamanlarda onları yürüyüş yaparken, arka yollarda seyahat ederken, kendi dönüştürdüğü minibüslerinde kamp yaparken bulabilirsiniz.