Қатты күйдегі батареялар литий-ион батареяларымен қалай салыстырылады?

Қатты күйдегі батареяларЛитий-ион аккумуляторларының энергия тығыздығының энергия тығыздығына екі есе көп, күшейтілген қауіпсіздік және ұзартылған қызмет. Олар ауыр жүктемелердің бойында үлкен беріктігін көрсетеді және температура кеңінен жұмыс істейді.

Қатты күйдегі батареялар тезірек және ұзақ зарядталады

Литий-иондық батареялармен салыстырғанда қатты күйдегі аккумуляторлар тез зарядталады, төмен температурада жұмыс істейді, ал кішігірім кеңістікте көп энергия сақтаңыз.

Бұл батареялар жанғыш сұйықтықтарды стандартты ұяшықтардағы қауіпсіз, тиімді материалдармен ауыстырады. Қазіргі батареялар 80% зарядтау үшін 30-дан 45 минутқа дейін кетуі мүмкін, ал 80% зарядталған батареялар мұны 12 минутқа дейін төмендетуі мүмкін, ал кейбір жағдайларда, бар болғаны 3 минут.

Машина жасау профессоры профессоры бұл артықшылықтар, сайып келгенде, химия мен инженериядан шыққанын түсіндірді. «Сұйықтықты жою және тұрақты қатты материалдарды пайдалану арқылы біз қатты қызып кету немесе өртсіз, бірден батареяға көбірек қуат бере аламыз», - деді ол.

Литий-ионның дәстүрлі аккумуляторлары сұйық электролит арқылы электролитті алып жүретін литий иондары бөлшектерін жылжытады. Алайда, бұл сұйықтық уақыт өте келе, зарядтау жылдамдығын шектейді және өрт қаупін тудырады. Қатты күйдегі батареялар литий-ион қозғалысы үшін қауіпсіз, тұрақты ортада қатты материалдарды пайдаланады. Бұл қауіпсіздікті азайтуға мүмкіндік береді, тиімдірек шығындар аз.

Бұл батареялардың ішіндегі қатты материал қатты күйде электролит деп аталады.

Шолу үш негізгі түрді көрсетеді: күкірт негізіндегі, оксидке негізделген және полимер негізінде. Әрбір түрі ерекше артықшылықтарға ие: Кейбіреулер кейбіреулер алқаптар тезірек алға жылжуға мүмкіндік береді, ал басқалары ұзақ мерзімді тұрақтылықты ұсынады немесе өндіріске оңай. Олардың ішінде сульфидт электролиттері өздерінің кемшіліктерсіз ағымдағы батареялардағы сұйықтықтарды, сондай-ақ сұйықтықтарды көрсетеді.

Қатты күйдегі батареяларЛитийді тиімді пайдалануға бейім. Көптеген дизайн литийлі металл қабаттарымен ерекшеленеді, олар графит қабаттарынан гөрі, ағымдық батареяларда қолданылатын графит қабаттарынан көп мөлшерде сақтайды. Бұл дегеніміз, қатты күйдегі батареялар электр қуаты құрылғыларында ұзақ немесе одан да ұзақ болуы мүмкін.

Осы шолудың мақсаты - зерттеушілер мен инженерлер - бұл қатты мемлекеттік жүйелерді дамыту, масштабталуы және практикалық қолдану.

Алайда қиындықтар қалады. Бұл батареялардың жаппай өндірісі қиын және қымбат болып қала береді. Төменде осы мәселелерді шешуге арналған жол картасы төменде көрсетілген, оның ішінде жақсы материалдар әзірлеу, аккумулятор компоненттері арасындағы өзара әрекеттесуді жақсарту және өндірісті жеңілдету үшін өңдеу әдістері.

Роман электролитінің материалдары

Натрий ионы батареялары: зерттеушілер қатты мемлекеттік артықшылықтарды сақтау кезінде ықтимал экономикалық тиімділікті ұсынатын натрий-ион баламаларын зерттеп жатыр.

Керамикалық композиттер: Бұл материалдар дәстүрлі электролиттермен салыстырғанда жоғары тұрақтылық пен беріктігін көрсетеді, бұл оларды жүргізіліп жатқан зерттеулердің бағытын қалыптастырады.

Өндірістік инновациялар

3D басып шығару: Бұл әдіс күрделі құрылымдарға, батареяның жұмысын жақсартуға және материалдық қалдықтарды азайтуға мүмкіндік береді.

Орамдан өңдеу: бұл масштабталатын өндіріс техникасы өндіріс шығындарын азайтуға бағытталған, әр түрлі қосымшалар үшін қатты күйдегі батареялар жасауға көмектеседі.

Батареяны басқару жүйелері (BMS)

Smart Technologies: Жетілдірілген BMS технологиясы зарядтау циклдерін зарядтау циклдерін қалпына келтіреді, бұл тірек-сауманы едәуір ұзартады. Батареяның денсаулығын арттыру үшін зарядтау және разряд мөлшерін теңестіретін жүйелерді іздеңіз.

Қорытынды

Қатты күйдегі батареяларэнергия сақтаудың жаңа дәуіріне жол ашады. Олардың әсерлі ұзақ өмірі мен ұзақ мерзімділігі дәстүрлі литий-ион аккумуляторларына перспективалы балама ұсынады. Олардың қызмет ету мерзіміне әсер ететін факторларды түсіну арқылы сіз оларды құрылғыларда пайдалану кезінде анықтай аласыз.