Қатты мемлекеттік батареялар қалай жұмыс істейді?

Қатты күйдегі батареяларДәстүрлі литий-ион аккумуляторларына көптеген артықшылықтар ұсынатын энергия сақтау технологиясындағы революциялық секірісті ұсынады.

Осы мақалада біз арасындағы қарым-қатынасты зерттейміз Жоғары энергиялы тығыздық-қатты-күйді батарея және олардың ішкі жұмысына, артықшылықтарына және болашақ перспективаларына қатысты материалдар.

Қуаттың тығыздығы жоғары қатты күйдегі аккумуляторлар қалай жұмыс істейді

Қатты күйдегі батареялар батарея техникасында алға жылжуды білдіреді. Сұйық немесе гель электролиттерін қолданатын қарапайым литий-иондық батареялардан айырмашылығы, қатты күйдегі аккумуляторлар қатты электролитке ие. Дизайндағы бұл түбегейлі айырмашылық бірнеше артықшылықтарға, соның ішінде қауіпсіздікті, энергияның жоғарылауына, жоғары энергияның тығыздығына және ұзақ өмір сүруге әкеледі.

Та Жоғары энергиялы тығыздық-қатты-күйді батарея Әдетте үш негізгі компоненттен тұрады:

1. Катод:Жиі литий бар қосылыстардан жасалған

2. Анод:Литий металдан немесе басқа материалдардан жасалуы мүмкін

3. Қатты электролит:Керамикалық, полимер немесе сульфидті материал

Жоғары қуат тығыздығы қатты күйдегі батареяны не етеді?

1. Қауіпсіз қауіпсіздік:Қатты электролит ағып кету қаупін жояды және термиялық қашып кету ықтималдығын азайтады, бұл батареяларды едәуір қауіпсіз етеді.

2. энергияның тығыздығының жоғарылауы: Жоғары қуат тығыздығынан қатты күйдегі қатты күйдегі батареялар аз энергия сақтай алады, бұл аз литий-ион аккумуляторларының энергия тығыздығын екі есе көбейтуге болады.

3. Жақсартылған тұрақтылық:Қатты электролиттер тезірек реактивті және кеңірек температура диапазонында тұрақты, батареяның жалпы өнімділігі мен ұзақ өмір сүруді жақсарту.

4. Жылдам зарядтау:Қатты күйдің дизайны жедел ионды түрде аударуға мүмкіндік береді, бұл зарядтау уақытын едәуір төмендетуге мүмкіндік береді.

5. Кеңейтілген қызмет мерзімі:Уақыт өте келе тозудың төмендеуімен қатты күйдегі батареялар сұйық-электролит әріптестеріне қарағанда ұзаққа созылатын зарядсыз зарядтар цикліне төтеп бере алады.

Жұмыс кезінде литий иондары зарядтау кезінде катодтан қатты электролит арқылы қозғалады, ал зарядтау кезінде керісінше. Бұл процесс дәстүрлі литий-иондық батареяларда ұқсас, бірақ қатты электролит көп мүмкіндік бередіТиімді және тұрақтыионды ауыстыру.

Қатты мемлекеттік батареялар энергия сақтау тиімділігін қалай жақсартады

Жоғары энергия тығыздығы жоғары қуатты батареялармен ұсынылған тиімділіктің тиімділігін арттыру көп қырлы және маңызды:

1.Солидті мемлекеттік батареялар 100-265 Вт / кг ағымдағы литий-ион батареяларымен салыстырғанда 500-1000 Вт / кг-нің энергия тығыздығына қол жеткізе алады. Бұл күрт өсу дегеніміз - көбірек энергияны кішігірім, жеңіл қаптамада сақтауға болады, бұл қосымша ықшам және тиімді құрылғыларға әкеледі.

2. Осы батареялардағы қатты электролит өзіндік разрядтарды айтарлықтай азайтады. Бұл дегеніміз, сақталған энергия ұзақ уақыт бойы сақталады, жалпы жүйенің тиімділігін арттыру және энергия қалдықтарын азайту.

3.Солидті мемлекеттік батареялар дәстүрлі батареяларға қарағанда кеңірек температурада тиімді жұмыс істей алады. Бұл экстремалды жағдайда өнімділікті жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар күрделі термиялық жүйелердің қажеттілігін азайтады, сонымен қатар жүйенің тиімділігін одан әрі арттыру.

4. Қатты электролит электродтар арасында литий иондарын тиімді тасымалдауға мүмкіндік береді. Бұл ішкі кедергісінің төмендеуіне және коуломбалық тиімділігінің жоғарылауына әкеледі, бұл зарядтау және зарядтау циклдері кезінде жылу ретінде жоғалады.

5. Дәстүрлі литий-ион аккумуляторларымен салыстырғанда мыңдаған зарядсыз су төгетін циклдар үшін, қатты күйдегі батареялар жақсарды. Бұл ұзақ мерзімді қызмет күші ұзақ мерзімді энергия сақтау тиімділігіне және батареяларды ауыстырудан қалдықтарды азайтады.

Энергияны сақтаудың болашағы қатты, және бұл инноваторлар, өндірушілер мен тұтынушылар үшін қызықты уақыт. Біз мүмкін болатын шекараларды итеруді жалғастыра беремізқатты-күйді-батарея, Біз қолданыстағы технологияларды жетілдіріп қана қоймыз - біз энергияны қалай жасаймыз, сақтап, энергияны пайдалануда мүлдем жаңа мүмкіндіктерге жол ашамыз.

Сіз қатты күйдегі батарея техникасы туралы көбірек білгіңіз келсе немесе сіздің өтініштеріңізге қалай пайда көре аласыз? Біздің сарапшылар тобына шығудан тартынбаңызcoco@zyepower.com. Біз сіздің сұрақтарыңызға жауап беру үшін келіп, энергияны сақтаудың озық әлемін шарлауға көмектесу үшін келдік.

Сілтемелер

1. Смит, Ж. (2023). «Келесі буын қатты күйдегі батареялардағы литийдің рөлі». Жетілдірілген энергия журналы, 45 (2), 123-145.

2. Джоннсон, А. және басқалар. (2022). «Литий негізіндегі және литийлі қатты қатты күйдіретін батареяларды салыстырмалы талдау». Энергетика және экологиялық ғылым, 15 (8), 3456-3470.

3. Чен, X. және al. (2021). «Келесі бумалар үшін қатты электролиттердегі соңғы жетістіктер». Табиғат энергиясы, 6 (7), 652-666.

4. Пател, С., Браун, М. (2023). «Электроматтардағы қатты мемлекеттік батареяларды қолдану». Электромобильдер технологиясы, 12 (4), 375-390.

5. Ли, Ж., Г. және Гарсия, Р.Э. (2022). «Батареяның қатты күйі: проблемалар мен мүмкіндіктер». Қуат көздері журналы, 520, 230803.