Az elektromos járművek lassan átveszik az uralmat az autópiacon világszerte. Volt idő, amikor bővelkedett a szkepticizmus azzal kapcsolatban, hogy mikor kezdődik el az elektromos járművek bevezetése, most azonban olyan jól fogynak az elektromos járművek, hogy a gyártók nem tudnak betelni belőlük. Az elektromos járműveket sújtó egyik fő kritika azonban az akkumulátortechnológiát érinti.
A nagyszerű hír az, hogy az új akkumulátortechnológia úton van, és a szilárdtest-akkumulátorok az akkumulátortechnológia új hullámának részét képezik, amely forradalmasítja a piacot. Tehát mi az a szilárdtest akkumulátor, és hogyan javítja az elektromos autóját?
Mik azok a félvezető akkumulátorok?
A szilárdtest-akkumulátorok minden elméleti mutatóban felülmúlják a hagyományos lítium-ion akkumulátorokat, beleértve az elektromos járművek szent grálát is. Természetesen mindez elméletben, mert szilárdtest akkumulátorokat még nem kell beszerelni a sorozatgyártású járművekbe. nagy autógyártók, amelyek elektromos járműveket kínálnak.
Ettől függetlenül a szilárdtest akkumulátorok körüli felhajtás erősödik, mert az általuk ígért változások valóban forradalmiak. A szilárdtest akkumulátorok szilárd elektrolitot tartalmaznak, míg a hagyományos lítium-ion akkumulátorok a folyékony elektrolit, amely segíti az ionok mozgását a pozitív és negatív elektródák között akkumulátor.
Ez a fő különbség a szilárdtest akkumulátorok számos előnyének katalizátora a hagyományos akkumulátorokhoz képest. A szilárdtest akkumulátorok nagyobb energiasűrűséget ígérnek a lítium-ionhoz képest, amely a laikusok számára A kifejezés azt jelenti, hogy nagyobb hatótávolságot tud kihozni egy lítium-ion akkumulátorral azonos méretű szilárdtest akkumulátorból.
A megnövelt teljesítménysűrűség a súlyt is csökkenti, mert kisebb és könnyebb akkumulátort csomagolhat járműbe, és ez az akkumulátor ugyanolyan teljesítményt nyújt, mint egy nehezebb lítium-ion akkumulátor. Egy másik dolog, amit figyelembe kell venni, a csomagolás előnyei. A szilárdtest-akkumulátorok kevesebb helyet foglalnak el, így a gyártók hatékonyabban csomagolhatják azokat, ami különösen előnyös azoknál a nagy teljesítményű elektromos járműveknél, amelyek csökkenteni kívánják a jármű tömegközéppontját.
Hogyan működnek a szilárdtest-akkumulátorok?
Nos, ami az akkumulátort illeti, valójában nagyon hasonlítanak a lítium-ion akkumulátorokhoz. Ők ionok mozgásával elektromosságot hoznak létre a katód és az anód (vagy elektródák) között, elektromos áramlást hozva létre, amely átirányítható a jármű elektromos motorjának táplálására. Ha ionok áramlanak a pozitív elektródáról (katódról) a negatívra (anódra), az akkumulátor töltődik. Ha az ellenkezője igaz, akkor az akkumulátor energiát szabadít fel.
A hagyományos lítium-ion akkumulátorokban az anód és a katód egy középső elválasztó réteget képez, amely megakadályozza a két elektróda elektrolitjainak keveredését. A szilárdtest akkumulátorokban azonban nincs jelen az elválasztó, mert az elektrolit valójában szilárd, könnyebb akkumulátorokat és jobb csomagolást ígér. Az ionok továbbra is áthaladnak a szilárd elektroliton, de a szilárd elektrolit nagyobb sűrűsége az, ami nagyobb energiasűrűséget biztosít.
A szilárd elektrolit másik előnye a kevesebb biztonsági kockázat, mivel nincs folyadék, amely kiömlhetne véletlenül kilyukadt egy baleset során, csökkentve ezzel az esetlegesen gyúlékony anyagból származó lehetséges tüzek kockázatát elektrolit.
A szilárdtest akkumulátorok potenciálisan nagyobb energiasűrűséggel rendelkezhetnek, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátorok, ami több okra vezethető vissza. Alapján MIT hírek, a szilárdtest-akkumulátorok nagyobb energiasűrűségének egyik fő oka az a tény, hogy ezek az akkumulátorok tiszta lítium fémből készült elektródával rendelkeznek.
A szilárdtest akkumulátorok potenciális energiasűrűség-növekedése abból fakad, hogy lehetővé teszik a tiszta akkumulátorok használatát. lítium fém az egyik elektróda, amely sokkal könnyebb, mint a jelenleg használt lítium-infúziós elektródák grafit.
A katód és az elektrolit egyaránt szilárd egy szilárdtest akkumulátorban, ami egy újabb áttörés Ez lehetővé teszi, hogy ezek az akkumulátorok olyan lenyűgöző teljesítményt ígérjenek a hagyományoshoz képest felajánlásokat.
Vannak-e hátrányai a szilárdtest-akkumulátoroknak?
A szilárdtest akkumulátorok tökéletesen hangzanak, de természetesen nem azok. Van néhány dolog, amit figyelembe kell venni a szilárdtest-akkumulátorokról, és érdemes tudni, hogy jelenleg hol tart a technológia.
Rendkívül fontos elválasztani a technológiában rejlő lehetőségeket a jelenlegi állapotától. A szilárdtest-akkumulátorok kutatása folyamatban van, és a technológia nyilvánvalóan nem olyan fejlett, mint a lítium-ion akkumulátorok, ezért ezek nem állnak rendelkezésre a Teslában, a Chevy Boltban vagy máshol.
Az egyik fő probléma, amelyet le kell küzdeni, az ionok mozgása a szilárdanyag-leválasztón. Alapján Vaku akkumulátor, a szilárdtest akkumulátor leválasztójának magas hőmérsékleten kell működnie a hatékony működés érdekében.
Az ionok anyag, atomok, ezért logikus, hogy könnyebben mozognak folyadékban, míg egy szilárd anyagnak (kerámia szeparátornak) speciális összetételűnek kell lennie, hogy lehetővé tegye az ionok mozgását szabadon.
Már vannak nagy teljesítményű elválasztók ebben az értelemben, de csak magas hőmérsékleten, mert a szilárd elektródák csak jó vezetőkké válnak 50 fok feletti hőmérsékleten. Ez a határ azt jelenti, hogy a szilárdtest technológiát még mindig alig használják valódi járművekben, mert nem feltételezhetjük, hogy az akkumulátor mindig forró
Nyilvánvaló, hogy a kezdetektől fogva egyetlen technológia sem tökéletes, és a kutatás folyik a szilárdtest akkumulátorok területén. Vannak más hátrányok is, de sok erőforrást fordítanak arra, hogy megoldásokat találjanak ezekre a problémákra.
A szilárdtest-akkumulátor-technológia hatalmas támogatást kap az autóipartól, és ezek a beruházások felgyorsítják ezen akkumulátorok gyártási készségét. A VW EV kínálata minden bizonnyal profitálni fog az akkumulátortechnológia lehetséges áttöréseiből.
Várhatóan hamarosan megjelenik a szilárdtest-akkumulátor
Az elektromos járművek gyártói a szilárdtest-akkumulátor-technológiára fogadnak, az autóipari óriások pedig pénzeszközöket fektetnek le a szilárdtest akkumulátor-technológia kutatása és fejlesztése csak segít felgyorsítani az elérésük idejét piac.
A szilárdtest akkumulátorok túl sok előnyt kínálnak a hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest, hogy figyelmen kívül hagyjuk. Az elkövetkező években további áttörésekre kell számítani a szilárdtest-akkumulátor-technológiában, és hatalmas erőfeszítéseket kell tenni annak érdekében, hogy ezek az akkumulátorok kereskedelmi életképessé váljanak az elektromos járművekben való használatra.