Что такое полутвердотельная батарея?

Что такое полутвердотельная батарея?
Полутвердотельная батарея — это усовершенствованный тип батареи, сочетающий в себе характеристики как традиционных литий-ионных батарей с жидким электролитом, так и твердотельных батарей.
Вот как они работают и каковы их основные преимущества:
Электролит
Вместо использования чисто жидкого или твердого электролита, в полутвердотельных батареях применяется гибридный подход, включающий полутвердый или гелеобразный электролит.
Этот электролит может представлять собой гель, полимерный материал или жидкость, содержащую твердые частицы.
Данная гибридная конструкция призвана объединить преимущества как жидкостных, так и твердотельных систем.
Преимущества
Повышенная безопасность: полутвердый электролит снижает риски, связанные с легковоспламеняющимися жидкими электролитами, минимизируя вероятность утечек и теплового разгона, которые могут привести к пожарам или взрывам.
Более высокая плотность энергии: полутвердотельные батареи могут хранить больше энергии в меньшем объеме по сравнению с традиционными литий-ионными батареями, что позволяет создавать устройства с более длительным сроком службы и потенциально увеличивать запас хода электромобилей.
Более быстрая зарядка: более высокая ионная проводимость полутвердотельных батарей может привести к более быстрому времени зарядки.
Улучшенная производительность в холодную погоду: в некоторых конструкциях полутвердотельных батарей используются твердые электролиты, которые менее подвержены влиянию низких температур, чем жидкие электролиты, что обеспечивает более стабильную работу в холодном климате.
Экологические преимущества: Некоторые полутвердотельные батареи могут быть изготовлены из нетоксичных материалов, что делает их более экологичным выбором.
Сравнение с другими технологиями аккумуляторных батарей
В сравнении с литий-ионными батареями: полутвердотельные батареи обеспечивают более высокую безопасность, большую плотность энергии и более быструю зарядку по сравнению с традиционными жидкостными литий-ионными батареями.
В сравнении с полностью твердотельными батареями: хотя полностью твердотельные батареи обещают еще более высокую плотность энергии и повышенную безопасность, они по-прежнему сталкиваются с проблемами, связанными со сложностью производства, стоимостью и масштабируемостью. Полутвердотельные батареи предлагают потенциально более простую в производстве и коммерциализации альтернативу в ближайшем будущем.
Приложения
Полутвердотельные батареи считаются перспективной технологией для различных применений, где безопасность, плотность энергии и более быстрая зарядка имеют решающее значение, в том числе:
Электромобили (EV)
Дроны
Аэрокосмическая отрасль
Высокопроизводительные устройства
Системы хранения возобновляемой энергии