Naaapektuhan ba ng malamig ang mga solid state na baterya?

kung paano nakakaapekto ang lamig sa mga solid-state na bateryaat kung ano ang ginagawa tungkol dito:

Bakit ang lamig ay isang hamon

1. Mas mababang ionic conductivity

   • Ang mga solidong electrolyte (ceramics, sulfides, polymers) ay umaasa sa mga lithium ions na lumulukso sa mga matibay na kristal o polymer na istruktura.

   • Sa mababang temperatura, bumabagal ang paglukso na ito, kaya angtumataas ang panloob na resistensyaat bumababa ang paghahatid ng kuryente.

2. Mga problema sa interface

   • Sa isang solid-state na baterya, ang contact sa pagitan ng solid electrolyte at electrodes ay mahalaga.

   • Maaaring paliitin ng malamig na temperatura ang mga materyales sa iba't ibang mga rate, na lumilikhamicro-gapssa mga interface → nagpapalala ng daloy ng ion.

3. Ang hirap magcharge

   • Tulad ng mga likidong lithium-ion na baterya, ang pag-charge sa napakababang temperatura ay nanganganiblithium plating(metallic lithium na bumubuo sa anode).

   • Sa solid-state, maaari itong maging mas nakakapinsala dahil ang mga dendrite (mga deposito ng lithium na parang karayom) ay maaaring pumutok sa solid electrolyte.

Kumpara sa regular na lithium-ion

• Liquid electrolyte lithium-ion: Pinapakapal ng malamig ang likido (hindi gaanong conductive), binabawasan ang saklaw at bilis ng pag-charge.

• Solid-state na lithium-ion: Mas ligtas sa lamig (walang likidong nagyeyelo/tagas), ngunitnawawala pa rin ang conductivitydahil ang mga solid ay hindi nagdadala ng mga ion nang maayos sa mababang temperatura.

Mga kasalukuyang solusyon sa pananaliksik

1. Mga electrolyte ng sulfide

   • Ang ilang sulfide-based na solid electrolyte ay nagpapanatili ng medyo mataas na conductivity kahit na mas mababa sa 0 °C.

   • Nangangako para sa mga EV sa malamig na rehiyon.

2. Mga polymer-ceramic hybrids

   • Ang pagsasama-sama ng mga nababaluktot na polimer na may mga ceramic na particle ay nagpapabuti sa daloy ng ion sa mababang temp habang pinapanatili ang kaligtasan.

3. Interface engineering

   • Ang mga coating o buffer layer ay ginagawa upang mapanatiling stable ang electrode–electrolyte contact sa panahon ng mga pagbabago sa temperatura.

4. Pre-heating system sa mga EV

   • Tulad ng mga EV ngayon na nagpapainit ng mga likidong baterya bago mag-charge, maaaring gumamit ang mga solid-state na EV sa hinaharap.pamamahala ng thermalupang mapanatili ang mga cell sa kanilang perpektong hanay (15–35 °C).

Buod:
Ang mga solid-state na baterya ay talagang apektado ng lamig, pangunahin dahil sa mas mababang ion conductivity at interface resistance. Mas ligtas pa rin sila kaysa sa likidong lithium-ion sa mga kundisyong iyon, ngunitang pagganap (saklaw, rate ng singil, output ng kuryente) ay maaaring bumaba nang malaki sa ibaba 0 °C. Ang mga mananaliksik ay aktibong gumagawa ng mga electrolyte at mga disenyo na nananatiling conductive sa lamig, na naglalayong magkaroon ng maaasahang paggamit sa mga EV kahit sa mga klima ng taglamig.