Apektado ba ng lamig ang mga solid state na baterya?

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

Bakit isang hamon ang lamig

1. Mas mababang ionic conductivity

   • Ang mga solidong electrolyte (ceramics, sulfides, polymers) ay umaasa sa mga lithium ions na tumatalon sa matibay na kristal o istrukturang polimer.

   • Sa mababang temperatura, bumabagal ang pagtalon na ito, kaya angpagtaas ng panloob na resistensyaat mga pagbaba sa paghahatid ng kuryente.

2. Mga problema sa interface

   • Sa isang solid-state na baterya, ang kontak sa pagitan ng solid electrolyte at mga electrode ay mahalaga.

   • Ang malamig na temperatura ay maaaring magpaliit ng mga materyales sa iba't ibang bilis, na lumilikha ngmaliliit na puwangsa mga interface → pinapalala ang daloy ng ion.

3. Kahirapan sa pag-charge

   • Tulad ng mga likidong baterya ng lithium-ion, ang pag-charge sa napakababang temperatura ay nagdudulot ng panganibkalupkop ng litiyum(metalikong lithium na nabubuo sa anode).

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

Kumpara sa regular na lithium-ion

• Likidong electrolyte lithium-ion: Pinalapot (hindi gaanong konduktibo) ng malamig na tubig ang likido, na binabawasan ang saklaw at bilis ng pag-charge.

• Solid-state na lithium-ionMas ligtas sa lamig (walang likidong nagyeyelo/tumagasgas), ngunitnawawalan pa rin ng conductivitydahil ang mga solido ay hindi mahusay na nakapaglilipat ng mga ion sa mababang temperatura.

Mga kasalukuyang solusyon sa pananaliksik

1. Mga electrolyte na sulfide

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

   • Nangangako para sa mga EV sa malamig na mga rehiyon.

2. Mga hybrid na polimer-seramiko

   • Ang pagsasama-sama ng mga flexible polymer at mga ceramic particle ay nagpapabuti sa daloy ng ion sa mababang temperatura habang pinapanatili ang kaligtasan.

3. Inhinyeriya ng interface

   • May mga patong o buffer layer na binubuo upang mapanatiling matatag ang kontak ng electrode at electrolyte sa panahon ng pagbabago-bago ng temperatura.

4. Mga sistema ng pre-heating sa mga EV

   • Tulad ng mga EV ngayon na nagpapainit ng mga likidong baterya bago mag-charge, maaaring gumamit ang mga solid-state EV sa hinaharap...pamamahala ng initupang mapanatili ang mga selula sa kanilang mainam na saklaw (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 ang mga ito kaysa sa liquid lithium-ion sa mga kondisyong iyon, ngunitang pagganap (saklaw, rate ng pag-charge, output ng kuryente) ay maaaring bumaba nang malaki sa ibaba 0 °CAktibong nagtatrabaho ang mga mananaliksik sa mga electrolyte at disenyo na nananatiling konduktibo sa lamig, na naglalayong maging maaasahan ang paggamit sa mga EV kahit sa mga klima ng taglamig.