Bateriile noi inovatoare ar putea ajunge pe piață în următorii ani

Bateriile litiu-ion conțin un electrolit lichid, unde materialul care furnizează ionii de litiu este sub formă de gel. Electrolitul asigură conductivitatea electrică, adică mișcarea liberă a ionilor între electrozii negativi și pozitivi, anod și catod. Denumirea bateriei cu stare solidă provine de la faptul că electrolitul este în stare solidă.

Potrivit lui Roman, bateriile cu stare solidă sunt în dezvoltare de aproximativ zece ani. În primul rând, marii producători de mașini electrice, în frunte cu Toyota, sunt interesați să o dezvolte.

„Bateria obișnuită cu litiu-ion a fost deja dezvoltată până la sfârșit. Poate nu până la sfârșit, dar nu a existat un progres sau o dezvoltare uimitoare recent. Majoritatea resurselor de dezvoltare ale industriei bateriilor sunt în prezent direcționate către dezvoltarea bateriilor cu stare solidă.” „Bateriile sunt în stare. Se poate introduce mai mult litiu în ele și astfel capacitatea lor energetică poate fi crescută”, a spus Roman pentru ERR. Bateriile cu stare solidă pot fi încărcate mult mai repede.

Una dintre provocările cu care se confruntă dezvoltarea bateriilor cu stare solidă este securitatea acestora. Dacă în baterie este împachetat mai mult litiu, adică mai multă energie, orice scurtcircuit provoacă mult mai multe daune. Prin urmare, acestea trebuie să reziste mult timp în termeni.

„Toyota, de exemplu, efectuează teste pentru a se asigura că această baterie cu stare solidă durează zece ani și nu scurtcircuita. Deoarece există atât de multă energie în ea, un scurtcircuit ar fi catastrofal, iar mașina ar fi pur și simplu arde până la pământ.” a subliniat Roman.

Există și provocări de dezvoltare la un nivel mai tehnic. În timp ce în bateriile litiu-ion actuale, litiul pătrunde între straturile de grafit în timpul încărcării, în bateriile cu stare solidă, grafitul este îndepărtat complet din baterie, astfel încât să rămână doar litiu solid. Ca urmare, potrivit lui Roman, densitatea de energie va fi mai mare.

„În partea anodului, problema tehnică este că atunci când depunem litiu sub formă metalică, acesta nu se depune uniform, așa cum ne-am dori, ci sub formă de dendrite, sau structuri asemănătoare rețelei neuronale, care pătrund dintr-un electrod. la altul”, a spus cercetătorul.: „A provocat un scurtcircuit.”

În același timp, dendritele nu pătrund în electrolitul solid, astfel încât este posibil să se folosească litiu solid în electrozi. „Desigur, există încă unele obiecții”, spune Roman. „Electrolitul solid nu este la fel de bun ca electrolitul lichid. Cu toate acestea, electrolitul solid poate fi făcut mai subțire, așa că există modalități de a depăși această problemă.”

Potrivit chimistului, o altă problemă cu electrolitul solid este că este un material fragil, asemănător sticlei. „Mașina generează tot felul de vibrații”, a subliniat el, „și așa pot apărea fisuri în electrolitul solid. Dendritele pot crește prin astfel de fisuri și pot scurtcircuita bateria. De aceea este importantă testarea muncii legate de creșterea longevității. .” Extrem”. .

Problema prețului va fi crucială

Prețul bateriilor cu stare solidă ar trebui să fie foarte mare inițial. Deci, potrivit lui Tavo Romani, întrebarea crucială la început va fi cât de repede vor scădea prețurile la noile tipuri de baterii.

„Tehnologia pentru producerea sa implică, de exemplu, utilizarea metodelor de depunere în vid, la care lucrez și eu. Acest lucru cu siguranță o va face costisitoare inițial. Se poate întâmpla, de exemplu, ca o baterie cu stare solidă pentru o mașină electrică este, de exemplu, „de zece ori mai scumpă decât o baterie cu litiu.” ion. În acest caz, va fi amplasat inițial doar în cele mai scumpe modele de mașini”, de exemplu.

Roman crede că dezvoltarea bateriilor cu stare solidă a ajuns deja într-un asemenea punct încât acestea își vor găsi aplicație în următorii câțiva ani în domenii și dispozitive în care prețul nu este un factor determinant. De exemplu, sunt folosite în principal în echipamente militare sau în echipamente de lux.

„Lucrările de dezvoltare sunt încă în desfășurare, dar neajunsurile nu sunt necesare în acest moment. Este probabil ca în următorii câțiva ani să apară aplicații individuale costisitoare. Nu cred că va exista concurență pentru o baterie semiconductivă la prețuri accesibile pentru electricitate. vehicule în „Urmtorii câţiva ani”.