Vehiculele electrice preiau încet piața auto din întreaga lume. A existat o perioadă în care scepticismul a abundat în ceea ce privește momentul în care adoptarea vehiculelor electrice va deveni de fapt, dar acum vehiculele electrice se vând atât de bine încât producătorii nu pot face destule din ele. Cu toate acestea, o critică majoră care a afectat vehiculele electrice se referă la tehnologia bateriilor.
Vestea grozavă este că o nouă tehnologie a bateriilor este pe drum, iar bateriile cu stare solidă fac parte din acest nou val de tehnologie a bateriilor care va revoluționa piața. Deci, ce este o baterie cu stare solidă și cum vă va îmbunătăți EV?
Ce sunt bateriile cu stare solidă?
Bateriile cu stare solidă eclipsează bateriile tradiționale cu litiu-ion în fiecare măsură teoretică, inclusiv în intervalul Sfântului Graal al EV. Desigur, toate acestea sunt în teorie deoarece bateriile cu stare solidă nu au fost încă instalate într-un vehicul de producție de la oricare dintre marii producători auto care oferă vehicule electrice.
Indiferent, hype-ul din jurul bateriilor cu stare solidă se dezvoltă deoarece schimbările pe care le promit sunt cu adevărat revoluționare. Bateriile cu stare solidă au un electrolit solid, în timp ce bateriile tradiționale cu litiu-ion folosesc a electrolit lichid pentru a ajuta la mișcarea ionilor între electrozii pozitivi și negativi ai baterie.
Această diferență majoră este catalizatorul multor avantaje de care se bucură bateriile cu stare solidă față de bateriile convenționale. Bateriile cu stare solidă promit, de asemenea, o densitate de energie superioară în comparație cu litiu-ion, care în general termenii înseamnă că puteți obține mai multă autonomie dintr-o baterie cu stare solidă de aceeași dimensiune ca una cu litiu-ion.
Densitatea suplimentară de putere reduce și greutatea, deoarece puteți împacheta o baterie mai mică și mai ușoară într-un vehicul, iar acea baterie vă va oferi aceleași performanțe ca un litiu-ion mai greu baterie. Un alt lucru de luat în considerare sunt beneficiile ambalajului. Bateriile cu stare solidă ocupă mai puțin spațiu, permițând producătorilor să le împacheteze mai eficient, mai ales benefic pentru vehiculele electrice performante care doresc să scadă centrul de masă al vehiculului.
Cum funcționează bateriile cu stare solidă?
Ei bine, în ceea ce privește a fi o baterie, sunt de fapt destul de asemănătoare cu bateriile litiu-ion. ei creează electricitate prin mișcarea ionilor între catod și anod (sau electrozi), creând un flux electric care poate fi redirecționat pentru a alimenta motorul electric al unui vehicul. Dacă ionii curg de la electrodul pozitiv (catod) la cel negativ (anod), bateria se încarcă. Dacă este opusul adevărat, bateria eliberează energie.
În bateriile tradiționale litiu-ion, anodul și catodul formează un strat intermediar de separare, care împiedică amestecarea electroliților din cei doi electrozi. Dar, în bateriile cu stare solidă, separatorul nu este prezent deoarece electrolitul este de fapt solid, promițând baterii mai ușoare și ambalare mai bună. Ionii încă se deplasează prin electrolitul solid, dar densitatea mai mare a electrolitului solid este ceea ce oferă o densitate de energie mai mare.
Un alt avantaj al electrolitului solid este mai puține riscuri de siguranță, deoarece nu există lichid care să se scurgă perforat accidental într-un accident, reducând riscul de incendii potențiale de la un posibil inflamabil electrolit.
Bateriile cu stare solidă pot prezenta o densitate de energie mai mare decât bateriile obișnuite cu litiu-ion, ceea ce poate fi atribuit mai multor motive. Conform MIT Știri, unul dintre principalele motive pentru densitatea energetică mai mare a bateriilor cu stare solidă provine din faptul că aceste baterii au un electrod fabricat din metal litiu pur.
Câștigurile potențiale în densitatea energiei pe care le oferă bateriile cu stare solidă provin din faptul că permit utilizarea litiu metal ca unul dintre electrozi, care este mult mai ușor decât electrozii utilizați în prezent, fabricați din litiu infuzat. grafit.
Catodul și electrolitul sunt ambele solide într-o baterie cu stare solidă, ceea ce reprezintă o altă descoperire care permite acestor baterii să promite o astfel de performanță uimitoare în comparație cu cele convenționale ofrande.
Există dezavantaje la bateriile cu stare solidă?
Bateriile cu stare solidă sună perfect, dar desigur, nu sunt. Există câteva lucruri de luat în considerare atunci când discutăm despre bateriile cu stare solidă și este prudent să știm unde se află tehnologia în prezent.
Separarea potențialului tehnologiei de locul în care se află de fapt în starea ei actuală este de cea mai mare importanță. Cercetarea bateriilor cu stare solidă este în desfășurare, iar tehnologia nu este, evident, la fel de avansată precum bateriile litiu-ion, motiv pentru care nu sunt disponibile în Tesla, Chevy Bolt sau în alt mod.
Una dintre problemele majore care trebuie depășite este mișcarea ionilor prin separatorul solid. Conform Baterie flash, separatorul bateriei cu stare solidă trebuie să funcționeze la o temperatură ridicată pentru a funcționa eficient.
Ionii sunt materie, atomi și, prin urmare, are sens să se miște mai ușor într-un lichid, în timp ce un solid (un separator ceramic) trebuie să aibă o compoziție specială pentru a putea permite mișcării ionilor liber.
Există deja separatoare performante în acest sens, dar numai la temperaturi ridicate, deoarece electrozii solizi devin numai buni conductori la temperaturi peste 50 de grade. Această limită înseamnă că tehnologia în stare solidă este încă cu greu utilizată în vehiculele reale, deoarece nu putem presupune că bateria este întotdeauna fierbinte.
Evident, nicio tehnologie nu este perfectă de la început, iar cercetările sunt în desfășurare în domeniul bateriilor cu stare solidă. Există și alte dezavantaje, dar multe resurse sunt angajate pentru a găsi soluții la aceste probleme.
Tehnologia bateriilor cu stare solidă primește sprijin masiv din partea industriei auto, iar aceste investiții vor accelera pregătirea pentru producția acestor baterii. Gama de vehicule electrice VW va beneficia cu siguranță de aceste posibile descoperiri în tehnologia bateriilor.
Așteptați-vă să vedeți în curând bateriile cu stare solidă
Producătorii de vehicule electrice pariază pe tehnologia bateriilor cu stare solidă, iar giganții din automobile angajează fonduri pentru cercetarea și dezvoltarea tehnologiei bateriilor cu stare solidă va ajuta doar la accelerarea timpului necesar pentru a le ajunge piaţă.
Bateriile cu stare solidă oferă mult prea multe avantaje în comparație cu bateriile tradiționale cu litiu-ion pentru a le ignora. Așteptați-vă la multe noi descoperiri în tehnologia bateriilor cu stare solidă în următorii ani și la un impuls masiv pentru a aduce aceste baterii la viabilitatea comercială pentru a fi utilizate în vehiculele electrice.