اجزای اصلی باتری حالت جامد چیست؟

دقیقاً چیستباتری های حالت جامدbathies باتری های حالت جامد نشان دهنده پیشرفت انقلابی در فناوری ذخیره انرژی ، نوید چگالی انرژی بالاتر ، بهبود ایمنی و طول عمر طولانی تر در مقایسه با باتری های سنتی لیتیوم یون است.

این مقاله به مؤلفه های کلیدی که ایجاد می کند ، می پردازد حالت جامد ذخیره سازی امکان پذیر ، بررسی چگونگی کمک به این مواد در افزایش عملکرد و بحث در مورد آخرین پیشرفت های این زمینه.

مواد کلیدی در پشت باتری های حالت جامد با انرژی بالا

بر خلاف باتری های لیتیوم یون معمولی که از الکترولیت های مایع استفاده می کنند ، باتری های حالت جامد از الکترولیتهای جامد استفاده می کنند که در هسته ویژگی های بهبود یافته آنها قرار دارند. بیایید مواد اولیه را که این دستگاه های ذخیره سازی پر انرژی را فعال می کنند ، بررسی کنیم:

الکترولیتهای جامد:

الکترولیتهای جامد ویژگی تعیین کننده باتری های حالت جامد هستند. این مواد در حالی که در حالت جامد باقی مانده اند ، بین آند و کاتد را انجام می دهند. انواع متداول الکترولیتهای جامد عبارتند از:

الکترولیتهای سرامیکی:این موارد شامل موادی مانند LLZO (Li7LA3ZR2O12) و LATP (Li1.3AL0.3TI1.7 (PO4) 3) است که به دلیل هدایت و ثبات یونی بالا شناخته شده است.

الکترولیتهای مبتنی بر سولفید:مثالها شامل Li10Gep2S12 است که هدایت یونی عالی در دمای اتاق را ارائه می دهد.

الکترولیت های پلیمری:این مواد انعطاف پذیر ، مانند PEO (پلی اتیلن اکسید) را می توان به راحتی پردازش و شکل داد.

آنه ها:

مواد آند در سیستم های باتری حالت جامد اغلب با مواد موجود در باتری های لیتیوم یون سنتی متفاوت است:

فلز لیتیوم:بسیاری از باتری های حالت جامد از آنودهای فلزی خالص استفاده می کنند که چگالی انرژی بسیار بالایی دارند.

سیلیکون:برخی از طرح ها دارای آندس های سیلیکونی هستند که می توانند یونهای لیتیوم بیشتری را نسبت به آندهای گرافیتی سنتی ذخیره کنند.

آلیاژهای لیتیوم:آلیاژهای مانند لیتیوم-ایندییم یا لیتیوم آلومینیوم می توانند تعادل بین ظرفیت بالا و ثبات ایجاد کنند.

کاتدها:

مواد کاتدی در باتری های حالت جامد اغلب شبیه به مواد مورد استفاده در باتری های لیتیوم یون هستند اما ممکن است برای سیستم های حالت جامد بهینه شوند:

اکسید لیتیوم کبالت (licoo2):یک ماده کاتدی رایج که به دلیل چگالی انرژی زیاد آن شناخته شده است.

کاتدهای غنی از نیکل:موادی مانند NMC (اکسید کبالت منگنز لیتیوم نیکل) چگالی انرژی بالایی و پایداری حرارتی را بهبود می بخشد.

گوگرد:برخی از باتری های حالت جامد آزمایشی از کاتد گوگرد برای ظرفیت نظری بالای خود استفاده می کنند.

چگونه حالت جامد انقلابی در ذخیره انرژی

صنعت هواپیماهای بدون سرنشین از ظهور باتری های حالت جامد سودمند است. باتری های فعلی لیتیوم پلیمر مورد استفاده در اکثر هواپیماهای بدون سرنشین از نظر زمان پرواز و ظرفیت بارگذاری محدودیت هایی دارند. باتری های حالت جامد به طور بالقوه می توانند بر این چالش ها غلبه کنند و در دوره جدیدی از قابلیت های هواپیماهای بدون سرنشین قرار بگیرند.

زمان طولانی پرواز

چگالی انرژی بالای باتری های حالت جامد می تواند زمان پرواز هواپیماهای بدون سرنشین را به طرز چشمگیری افزایش دهد. این پنجره عملیاتی گسترده به ویژه برای برنامه هایی مانند بررسی هوایی ، عملیات جستجو و نجات و تحویل های از راه دور مفید خواهد بود.

افزایش ظرفیت بار

باتری های حالت جامد با نسبت انرژی به وزن برتر خود ، می توانند هواپیماهای بدون سرنشین را به حمل بار سنگین تر بدون آنکه زمان پرواز را حمل کنند. این می تواند امکانات جدیدی را برای خدمات تحویل مبتنی بر هواپیماهای بدون سرنشین و کاربردهای صنعتی باز کند.

ایمنی پیشرفته

مشخصات ایمنی بهبود یافته باتری های حالت جامد به ویژه برای عملیات هواپیماهای بدون سرنشین مرتبط است. کاهش خطر آتش سوزی یا انفجار می تواند هواپیماهای بدون سرنشین را برای استفاده در محیط های حساس یا مناطق پرجمعیت ایمن تر کند.

عملکرد بهبود یافته در شرایط شدید

هواپیماهای بدون سرنشین اغلب برای کار در شرایط محیطی به چالش کشیده می شوند. توانایی باتری های حالت جامد برای حفظ عملکرد در محدوده دما گسترده می تواند قابلیت اطمینان و تطبیق پذیری هواپیماهای بدون سرنشین را در آب و هوای مختلف و ارتفاعات تقویت کند.

همانطور که ما همچنان به مرزهای آنچه ممکن است با ذخیره انرژی ممکن است ، فشار می آوریم ، حالت جامد در خط مقدم نوآوری قرار دارد. پتانسیل آنها برای ارائه چگالی انرژی بالا ، ایمنی بهبود یافته و افزایش عملکرد آنها را به یک فناوری برای تماشای سالهای آینده تبدیل می کند.

آیا شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد راه حل های انرژی بالا باتری حالت جامد و کاربردهای بالقوه آنها هستید؟ ما دوست داریم از شما بشنویم! با ما در coco@zyepower.com برای بحث در مورد اینکه چگونه فناوری باتری حالت جامد می تواند به نفع پروژه ها یا برنامه های شما باشد.