Что такое твердотельная батарея?

A твердотельная батареяЭто тип перезаряжаемой батареи, которая используеттвердый электролитвместо жидких или гелевых электролитов, используемых в обычных литий-ионных батареях.

Основные характеристики

1. Твердый электролит

   • Может быть изготовлен из керамики, стекла, полимера или композитного материала.

   • Заменяет легковоспламеняющиеся жидкие электролиты, повышая стабильность работы батареи.

2. Варианты анода

   • Часто используетсяметаллический литийвместо графита.

   • Это позволяет достичь более высокой плотности энергии, поскольку металлический литий способен накапливать больший заряд.

3. Компактная структура

   • Позволяет создавать более тонкие и легкие конструкции без ущерба для вместимости.

Преимущества

• Более высокая плотность энергии→ Больший запас хода у электромобилей или более длительное время работы устройств.

• Повышенная безопасность→ Меньший риск возгорания или взрыва, поскольку отсутствует легковоспламеняющаяся жидкость.

• Более быстрая зарядка→ Возможность быстрой зарядки с меньшим выделением тепла.

• Более длительный срок службы→ Снижена степень деградации в течение циклов зарядки.

Проблемы

• Производственные затраты→ Трудно производить в больших масштабах по доступной цене.

• Долговечность→ В твердых электролитах могут образовываться трещины, что приводит к проблемам с их работой.

• Условия эксплуатации→ Некоторые конструкции испытывают проблемы с производительностью при низких температурах.

• Масштабируемость→ Переход от лабораторных прототипов к массовому производству по-прежнему остается сложной задачей.

Приложения

• Электромобили (EV)→ Рассматривается как источник питания следующего поколения, способный удвоить дальность хода.

• Бытовая электроника→ Более безопасные и долговечные батареи для телефонов и ноутбуков.

• Сетевое хранилище→ Перспективы создания более безопасных и высокоплотных систем хранения энергии.