Šta su solid-state baterije i kako će poboljšati električne automobile?

Toyota je najavila ulaganje od 13,5 milijardi dolara u baterije za električne automobile, uključujući i solid-state baterije. Solid-state baterije mogu da promene igru za električna vozila (EV) skladištenjem više energije, bržim punjenjem i ponudom veće bezbednosti od tečnih litijum-jonskih baterija, pomažući ubrzanju prelaska na električna vozila.

Koje su razlike?

Solid-state baterije koriste tanke slojeve čvrstih elektrolita, koji nose litijumske jone između elektroda. Litijum-jonske (li-jonske) baterije koriste tečne elektrolite i imaju separatore koji sprečavaju pozitivnu elektrodu da dođe u kontakt sa negativnom elektrodom.

Trenutno se solid-state baterije koriste u uređajima poput pejsmejkera ​​i pametnih satova. Masovna proizvodnja ovih baterija za električna vozila je udaljena tri do pet godina, kažu stručnjaci.

Koje su prednosti?

Verovatno će biti sigurnije i stabilnije od tečnih li-jonskih baterija u kojima je elektrolit isparljiv i zapaljiv na visokim temperaturama. Ovo čini električna vozila koja koriste litijum-jonske baterije ranjivijima na požar i curenje hemikalija.

Povećana stabilnost znači brže punjenje i smanjuje potrebu za glomaznom zaštitnom opremom.

One mogu držati više energije od tečnih litijum-jonskih baterija, što pomaže ubrzanju prelaska na električna vozila, jer vozači ne bi morali da se zaustavljaju toliko često da bi napunili automobile.

Zašto ih je teško masovno proizvoditi?

Teško je dizajnirati čvrsti elektrolit koji je stabilan, hemijski inertan i još uvek dobar provodnik jona između elektroda. Skupi su za izradu i skloni su pucanju zbog krhkosti elektrolita kada se šire i skupljaju tokom upotrebe.

Trenutno, čvrsta ćelija košta oko osam puta više od tečne litijum-jonske baterije.

Ko pokušava da ih napravi?

Japanska Toyota Motor Corp jedna je od vodećih kompanija u masovnoj proizvodnji čvrstih baterija. Rečeno je da se bori sa njihovim kratkim vekom trajanja, ali ipak namerava da ih počne proizvoditi do sredine 2020-ih.

Pored Toyotinog istraživanja, kompanija se udružila sa japanskom kompanijom Panasonic Corp kako bi razvila ove pogonske jedinice sa svojim poduhvatom Prime Planet Energy & Solutions Inc.

Nemački Volkswagen uložio je u njih američku firmu za akumulatore QuantumScape Corp, koju podržava Bill Gates, koja ima za cilj da svoju bateriju predstavi 2024. godine za VW-ove EV i na kraju za druge proizvođače automobila.

VW kaže da će baterija ponuditi oko 30% veći domet od tečne i napuniti se do 80% kapaciteta za 12 minuta, što je manje od polovine vremena za najbrže punjenje litijum-jonskih ćelija koje su sada dostupne.

Stellantis, nastao u januaru spajanjem italijansko-američkog proizvođača automobila Fiat Chrysler i francuske PSA, ima poduhvat pod nazivom Automotive Cells Co sa TotalEnergies i partnerstvo sa kineskom Contemporary Amperek Technology Co Ltd (CATL). Stellantis namerava da predstavi solid-state baterije do 2026.

Ford Motor Co i BMV AG uložili su u pokretanje Solid Power-a, koji kaže da njegova solid-state tehnologija može isporučiti 50% veću gustoću energije od trenutnih litijum-jonskih baterija. Ford očekuje da će do sredine decenije smanjiti troškove baterije za 40%.

Južnokorejski Hyundai Motor, koji je uložio u pokretanje SolidEnergy Sistems, planira masovnu proizvodnju čvrstih baterija 2030.

Samsung SDI Co Ltd, podružnica kompanije Samsung Electronics Co Ltd, radi na razvoju solid-state baterija.

Lider na tržištu električnih vozila Tesla Inc do sada nije izjavio da želi da razvija ili koristi ćelije čvrstog stanja u svojim automobilima.

izvor&foto: autoblog.com