Pevné baterie jsou považovány za budoucnost EU autonomie zařízení , více než kdy předtím vzhledem k nárůstu elektrických vozidel. Níže vysvětlíme co jsou, jak fungují a co brání jejich šíření na současném trhu.
Baterie v pevném stavu jsou menší, lehčí a poskytují vyšší hustotu energie než lithium-iontové baterie na bázi tekutých elektrolytů, což je činí mnohem bezpečnějšími současně. Co tedy blokuje jeho rozsáhlé používání na trhu? V tomto článku vám to vysvětlíme podrobně, ale předtím, než se k tomu dostanu, je nutné pochopit, co tyto typy baterií jsou a jak fungují.
Co jsou to polovodičové baterie a jak fungují?
Velký rozdíl mezi polovodičovou baterií a lithium-iontovou baterií, které se dnes používají, je ten místo použití kapalných elektrolytů jsou pevné . Lithium-iontové baterie prošly mnoha technologickými pokroky, ale odborníci se domnívají, že již dosáhli limitu své účinnosti a že další krok vyžaduje zcela jiný typ baterií. To je místo, kde na obrázku přicházejí pevné baterie.
Všechny baterie mají tři základní části: anoda, katoda a elektrolyt . Baterie funguje, protože nabila ionty, které chtějí cestovat z katody do anody přes elektrolyt, a to se děje chemickou reakcí, která probíhá uvnitř baterie a generuje volné elektrony.
Výsledkem je, že na katodě je vytvořen kladný náboj, který přitahuje volné elektrony - protože mají záporný náboj - z anody, a zatímco tyto elektrony putují, vzniká energie, která pohání naše zařízení.
Problém je v tom, že platí pouze některé materiály Aby byly součásti v bateriích, musí být součásti vybírány velmi pečlivě na základě jejich chemických vlastností. Z tohoto důvodu pokrok v technologii baterií zahrnuje zlepšení účinnosti stávajícího materiálu nebo objevování nových materiálů, které fungují lépe. A protože již vyzkoušeli všechny existující materiály, právě teď tato technologie se již nemůže dále zlepšovat .
Pevné baterie jsou jedním z objevů, které se objevily v tomto procesu, nejslibnější. Různé elektrolyty se používají k dosažení stejného cíle jako jakýkoli jiný typ baterie, ale rychlejší, levnější a méně náchylné k explozi takže jsou také bezpečnější.
Vyrobí se nejlépe připravený elektrolyt, který nahradí lithium-iontové baterie skla na bázi sodíku . Podle vědců tento typ elektrolytu vyrábí baterii s trojnásobnou hustotou náboje než ta současná, a má tu výhodu, že sodík (sůl) je velmi běžným materiálem na Zemi, což z něj činí výrobu levnou a má také menší dopad na životní prostředí.
Baterie v pevném stavu proto používají kapalný nebo polymerní pevný elektrolyt, který zlepšuje téměř všechny vlastnosti baterie. Ve skutečnosti jsou to všechno výhody a je to, že ve skutečnosti překračují požadavky, které má lidstvo dnes. Co jim tedy brání v tom, aby se všude na světě používali?
Proč ještě nedosáhli trhu
Jak jsme již řekli, polovodičové baterie jsou velmi slibné, protože ve srovnání se současnými lithium-iontovými bateriemi poskytují pouze výhody a žádné nevýhody. Jediný problém je ve výrobním procesu, protože je stále bylo zkoumáno, jak můžeme tento typ baterií vyrobit za nízkou cenu a ve velkém měřítku , protože v této době by jim jejich výrobní náklady stačily příliš drahé aby byly přijaty na trh.
To jednoduše znamená, že vývoj takových baterií teprve začíná a nebude trvat dlouho, dokud nenajdou životaschopný způsob jejich výroby ve velkém měřítku a za nízkou cenu. Společnosti jako mocný Tesla ve skutečnosti investují velké úsilí do jejich implementace do svých elektrických automobilů a podle analytiků, uvidíme tyto baterie na trhu když je dosaženo bodu obratu, což bude okamžik, kdy elektrický vůz překročí, pokud jde o autonomii, než automobil na benzín.