E thjeshtë apo jo? Përveç kësaj, asgjë në lidhje me këto bateri nuk është në të vërtetë e thjeshtë pasi të filloni të gërmoni në detaje, gjë që unë jam gati ta bëj sepse nuk mund ta mbaj veten.
Pse litium pse? (Këtu jam i mërzitur)
Elementi numër 3. Hidrogjen, helium, litium. Ky është urdhri. Atom super i vogël sepse ka vetëm 3 protone.
Dhe këtu është gjëja në lidhje me litiumin - me të vërtetë dëshiron të heqë qafe elektronin e tij të jashtëm. Ashtu si dëshiron dëshpërimisht. Është disi e paqëndrueshme në atë mënyrë. I njihni ato video të njerëzve që hedhin natriumin në ujë dhe ai shkrep dhe merr flakë? Litium e bën këtë, por MË SHUMË. Pashë dikë që hidhte një copë metal litium në një kovë me ujë një herë në një demonstrim sigurie në 2011 (apo 2012?) dhe sinqerisht ishte disi e frikshme se sa shpejt reagoi. Kova u shkri.
Prisni jo, kova nuk u shkri. Uji vloi dhe litiumi mori flakë në sipërfaqe. Kova ishte mirë. Kujtesa ime është mut.
Gjithsesi çështja është: metali litium i pastër është i rrezikshëm. Kjo është arsyeja pse bateritë moderne litium-jonike nuk përdorin metal litium të pastër - ato përdorin litium IONS. Litium tashmë i oksiduar. Forma Li+. Shumë më e qëndrueshme.
Tensioni që merrni është rreth 3.6-3.7V për qelizë që është e mirë. Më mirë se alkaline (1.5V) ose NiMH (1.2V). Do të thotë që ju nevojiten më pak qeliza për të goditur tensionin e synuar. Kjo është arsyeja pse bateria e laptopit tuaj ka 6 qeliza në vend të 15.
Gjithashtu - dhe unë duhet ta kisha përmendur këtë së pari - litiumi është LIGHT. Elementi i tretë më i lehtë. Kështu që ju merrni densitet të lartë energjie pa peshë të çmendur. Kjo është arsyeja pse EV-të përdorin litium-jon dhe jo acid-plumb. Një bateri plumb-acid me të njëjtën energji do të peshonte fjalë për fjalë 5-6 herë më shumë. Tesla juaj do të ketë nevojë për një pirun për të ndryshuar baterinë.
Komponentët aktualë (kyçet kjo bëhet teknike)
Anode (ana negative):
Zakonisht grafit. Po, të njëjtat gjëra që janë në lapsa, përveçse janë më të pastra dhe të përpunuara ndryshe.
Grafiti ka këtë strukturë kristalore me shtresa - imagjinoni një kuvertë letrash në nivelin atomik. Shtresat mbahen së bashku nga forcat e dobëta të van der Waals (kimia e shkollës së mesme po ju ndjek). Jonet e litiumit mund të rrëshqasin midis këtyre shtresave dhe thjesht... varen atje. Termi teknik është "ndërlidhje", por unë e mendoj si parkimin e makinave në një garazh shumëkatësh.
Kapaciteti maksimal teorik është 372 miliamp-orë për gram. Në botën reale- ju merrni 340-360 mAh/g nëse prodhimi nuk ju vjen keq. Kam parë qeliza nga disa prodhues kinezë që mezi arrinin 310 mAh/g. Nuk do të emërtoj emra, por nëse i riorganizoni shkronjat në "BYD" do të merrni... në rregull po emërtoj emra. Qelizat e tyre të hershme ishin të ashpra. Megjithatë, ata janë përmirësuar shumë që nga viti 2018.
Tani të gjithë vazhdojnë të flasin për anodat e silikonit sepse teorikisht silici mund të mbajë 10 herë më shumë litium se grafiti. Tingëllon e mahnitshme apo jo? Kapaciteti teorik i 3700+ mAh/g.
Problemi - dhe ky është problemi që është "pothuajse i zgjidhur" që kur fillova në këtë industri - është se silikoni zgjerohet me rreth 300% kur e lini atë. Grimcat fjalë për fjalë çahen. Imagjinoni duke fryrë një tullumbace brenda një blloku betoni. Betoni nuk përkulet, thjesht thyhet.
Tesla përdor tani pak silikon, të përzier me grafit. Ndoshta 5-10% silikon? Kam dëgjuar se ishte 8% por mund të kem gabim. Çështja është se është një sasi e vogël. Anodat e pastra të silikonit nuk janë ende gati, pavarësisht nga ajo që pretendon çdo kompani fillestare e Serisë A.
Katodë (ana pozitive):
O djalë. Këtu bëhet rrëmujë sepse ka 6 kimi të ndryshme të katodës dhe të gjithë kanë mendime se cila është më e mira dhe të gjithë e kanë gabim sepse varet nga aplikimi juaj.
Origjinali nga Sony në 1991 ishte oksid litium kobalt - LiCoO2. Ne e quajmë shkurt "LCO". Dendësia e energjisë është mjaft e mirë - 150-200 mAh/g në varësi të asaj se kush e ka bërë atë. Por stabiliteti termik është i tmerrshëm. Nëse e ngarkoni shumë ose e nxehni shumë, struktura kristal liron oksigjen. Oksigjen + elektrolit organik + nxehtësi=ditë e keqe. Megjithatë, telefoni juaj ndoshta përdor LCO, sepse telefonat nuk kanë nevojë të zgjasin 10 vjet dhe ju nuk i karikoni shpejt- në 10C.
Pastaj ka NMC - oksid kobalti i manganit të nikelit. Kjo është ajo që përdorin shumica e EV-ve tani. Raporti i nikelit me manganin me kobaltin vazhdon të ndryshojë. Filloi si 1:1:1 (pjesë të barabarta). Pastaj prodhuesit kaluan në 5:3:2. Pastaj 6:2:2. Tani jemi në 8:1:1 ose edhe 9:0.5:0.5 në disa qeliza{20}}me fund.
Pse ndërrimi? Kobalti është i shtrenjtë. Si shumë e shtrenjtë. Gjithashtu pjesa më e madhe e kobaltit vjen nga DRC (Republika Demokratike e Kongos) dhe situata e minierave atje është... e komplikuar. Puna e fëmijëve, kushtet e pasigurta, gjithë rrëmuja. Pra, të gjithë po përpiqen të përdorin më pak kobalt.
Më shumë nikel=më shumë kapacitet por më pak stabilitet termik. Më shumë mangan=më i lirë dhe më i qëndrueshëm por më pak kapacitet. Më shumë kobalt=jetë më e qëndrueshme dhe më e mirë e ciklit, por $$$ dhe çështje etike.
Gjithmonë ka-kompensim. Gjithmonë. Unë kam pasur kaq shumë argumente me menaxherët e produktit për këtë. Ata duan densitet të lartë energjie DHE jetëgjatësi të ciklit DHE kosto të ulët DHE siguri të mirë. Mund të zgjidhni ndoshta dy. Ndoshta.
Ka gjithashtu NCA - alumini nikel kobalt. Tesla e përdori këtë për vite me radhë në paketat e tyre me rreze të gjatë-. Panasonic i bëri ato në gjigafabrikën e Nevadës. Një herë vizitova një fabrikë të ndryshme baterish - jo atë, por objektin e një konkurrenti - dhe vetëm dhoma e thatë ishte e çmendur. Sistemi i trajtimit të ajrit ka të ngjarë të kushtojë 50+ milion dollarë. Çdo gjë duhet të jetë nën pikën e vesës -40 gradë ose kripa e elektrolitit thith lagështinë dhe krijon acid hidrofluorik. HF do të hajë çdo gjë. Xhami, metali, kocka. Gjëra të pakëndshme.
Oh dhe LFP - fosfat litium hekuri. Ky po kthehet. Është më i sigurt, më i lirë për kWh dhe zgjat më shumë. Kam dëgjuar për qelizat LFP që bëjnë 5000+ cikle në kapacitet 80%. Ndoshta edhe 6000. Ana negative është densiteti më i ulët i energjisë - vetëm si 120-140 mAh/g kundrejt 180-200 për NMC.
Tesla filloi të vendoste LFP në Modelet e tyre Standard 3 të Ranges rreth vitit 2021. Tregu kinez i mori ato i pari. Ka kuptim - CATL është prodhuesi më i madh i LFP dhe ata janë në Kinë.
Disa njerëz ankohen për humbjen e diapazonit LFP në mot të ftohtë. Është më keq se NMC. Por qelizat janë më të lira dhe zgjasin më shumë, kështu që për shumë aplikacione ia vlen të këmbehet-. Do të merrja një paketë LFP për një makinë qyteti. Për një autostradë me distancë të gjatë-ndoshta jo.
Elektrolit:
Ky është lëngu në mes. Ai përçon jone, por jo elektrone, gjë që është e rëndësishme sepse nëse përçonte elektrone do të kishit thjesht një qark të shkurtër.
Zakonisht është heksafluorofosfat litium - LiPF6 - i tretur në tretës organikë. Tretësit janë zakonisht një përzierje e karbonatit të etilenit (EC) dhe karbonatit dimetil (DMC) ose karbonatit dietil (DEC).
Ja një detaj i çuditshëm: EC është i fortë në temperaturën e dhomës. Pika e shkrirjes është rreth 36 gradë. Pra, EC i pastër do të ngrinte në dimër. Kjo është arsyeja pse ju e përzieni atë me DMC ose DEC të cilat janë të lëngshme deri në -70 gradë ose çfarëdo tjetër. Përzierja qëndron e lëngshme në kushte të arsyeshme.
Gjithashtu karbonatet organike janë të ndezshme. Jo benzina- e ndezshme por patjetër e ndezshme. Një herë pashë një provë për depërtimin e thonjve ku ne ngulim qëllimisht një gozhdë nëpër një qelizë plotësisht të ngarkuar. Ai nxori gazin fillimisht - tingullin e kërcitjes - më pas flakët nxorën vrimën e ventilimit. Arriti deri në 2 metra lartësi. E gjithë qeliza arriti në ndoshta 800 gradë bazuar në pamjet e kamerës termike.
Ky ishte një test i kontrolluar me shuarjen e zjarrit dhe gjithçka. Megjithatë ende e frikshme.
Kripa LiPF6 është higroskopike si ferr. E do ujin. Nëse laget, hidrolizohet në HF. Kjo është arsyeja pse prodhimi i baterive ndodh në dhoma jashtëzakonisht të thata. E kam fjalën për pikën e vesës -40 gradë ose më e ulët. Sistemi i dehumidifikimit është zakonisht një nga konsumatorët më të mëdhenj të energjisë në një fabrikë celulare.
Një herë vizitova një objekt ku dhoma e thatë ishte aq e thatë sa më dhimbte të merrja frymë. Hunda juaj do të thahej brenda pak minutash. Të gjithë që punonin atje duhej të përdornin vazhdimisht spërkatës me kripë. Një mjedis jo i këndshëm pune.
Ndarës:
Komponenti i harruar. Është vetëm një membranë e hollë polimer, por është kritike.
Zakonisht polipropileni (PP) ose polietileni (PE). Ndonjëherë një treshtresor me PP-PE-PP. Trashësia është zakonisht 20-25 mikron. Kjo është e hollë. Më e hollë se qimet e njeriut (70-100 mikron).
Ka pore mikroskopike - si diametër 100 nanometër - që lejojnë jonet të kalojnë por bllokojnë elektronet. Gjithashtu mban të ndara fizikisht anodën dhe katodën. Nëse prekin=qarkun e shkurtër=gjërat e këqija ndodhin shpejt.
Ju kujtohet ndezja e Samsung Galaxy Note 7? 2016. Kjo ishte pjesërisht për shkak të dëmtimit të ndarësit. Samsung e projektoi baterinë në mënyrë shumë agresive. Shumë i hollë, i paketuar shumë i ngushtë, pa tolerancë për zgjerim. Disa qeliza e kishin të shtypur shumë fort ndarësin në një cep. Vend i dobët i zhvilluar. Më në fund mori një vrimë gjilpëre. E brendshme e shkurtër. Arratisje termike. zjarr.
Ata tërhoqën 2.5 milionë telefona. I ndaluar nga aeroplanët. Samsung i kushton miliarda. E gjitha për shkak të një cope plastike më të hollë se letra.
Unë kam mendime për dizajnin agresiv të baterisë. Prodhuesit vazhdojnë të shtyjnë më të hollë dhe më të lehtë për të mposhtur konkurrencën. Por ka një kufi. Fizikës nuk i intereson orari i prezantimit të produktit tuaj.
Si funksionon në të vërtetë (pjesa që të gjithë e anashkalojnë)
Ngarkimi:
Ju futni telefonin tuaj në prizë. Ngarkuesi detyron elektronet në anodë dhe i tërheq ato nga katoda. Kjo bën që katoda të çlirojë jonet e litiumit. Jonet udhëtojnë përmes elektrolitit në anodë. Ato ndërthuren në strukturën e grafitit.
Mendoni si të ngjeshni një sustë. Jonet e litiumit nuk duan të jenë në anodë natyrisht - ata janë më të qëndrueshëm në katodë. Por ju po i detyroni ata atje duke aplikuar tension. Energjia e ruajtur.
Shkarkimi:
Ju shkëputeni dhe përdorni telefonin tuaj. Pranvera liron. Jonet e litiumit kthehen në katodë përmes elektrolitit. Elektronet rrjedhin nëpër qarkun e telefonit tuaj nga anoda në katodë. Kjo rrjedhë e elektroneve fuqizon pajisjen tuaj.
Tensioni varet nga kimia dhe gjendja e ngarkesës. Për NMC ose NCA:
E ngarkuar plotësisht: ~ 4.2 V
Nominal: ~3.7V
Plotësisht i shkarkuar: ~3.0V
Mos shkoni nën 3.0 V ose filloni të vendosni metal litium i cili është i rrezikshëm. Mos shkoni mbi 4.2 V ose rrezikoni të largoheni termike. Kjo është arsyeja pse ekzistojnë sistemet e menaxhimit të baterive (BMS). Ata monitorojnë tensionin, temperaturën dhe rrymën dhe i mbyllin gjërat nëse diçka nuk shkon.
Dizajni i mirë BMS është i vështirë. Vërtet e vështirë. Keni nevojë për kohë të shpejta reagimi, sensorë të saktë, kontrolle të tepërta sigurie. Një BMS e lirë është një nga mënyrat më të shpejta për ta kthyer një bateri të mirë në një rrezik zjarri.
Problemet (oh njeri ka kaq shumë probleme)
Problemi 1: Degradimi është i pashmangshëm
Çdo cikël shkarkimi-karikimi e dëmton baterinë. E pashmangshme. Termodinamika.
Është kjo gjë që quhet shtresa SEI - ndërfaza e ngurtë e elektrolitit - që formohet në sipërfaqen e anodës. Në fakt është e nevojshme që bateria të funksionojë. Por ajo vazhdon të rritet me kalimin e kohës dhe konsumon litium aktiv. Pas 500 cikleve mund t'ju mbetet 90% kapacitet. Pas 1000 ndoshta 80%. Pas vitit 2000... varet.
Unë kam një MacBook nga viti 2015 që ende tregon 78% shëndetin e baterisë. Më pëlqen shumë, megjithëse - rrallë e lë të shkojë nën 40%, mbaje në prizë kur është e mundur, mos e karikoje kurrë në një makinë të nxehtë. Gruaja ime ka një MacBook të vitit 2018 që është me 62% shëndet, sepse ajo e përdor atë me vështirësi. Ciklin e plotë çdo ditë, e lë të karikohet gjatë natës, e përdor në prehër ndërsa është nxehtë. Mënyra se si e trajtoni baterinë ka shumë rëndësi.
Katoda gjithashtu degradon. NMC e lartë-nikel është veçanërisht e keqe. Mbi 4.3 V sipërfaqja e katodës fillon të reagojë me elektrolitin. Jonet e metaleve në tranzicion (nikeli, mangani, kobalti) mund të shpërndahen dhe të migrojnë në anodë ku prishin SEI. Ekziston edhe kjo gjë e quajtur densifikimi i katodës ku struktura kristalore ngjesh ngadalë dhe humb porozitetin.
Nuk mund ta parandalojë vërtet këtë. Është thjesht kimi. Entropia fiton gjithmonë.
Problemi 2: Temperatura shkatërron gjithçka
Nën 0 gradë elektroliti bëhet viskoz si mjalti i ftohtë. Transporti i joneve ngadalësohet. Ju humbni ndoshta 20-30% kapacitet në -10 gradë . Akoma më keq, nëse përpiqeni të karikoni shpejt një bateri të ftohtë, do të vendosni litium metalik në anodë në vend që ta ndërlidhni atë. Kjo krijon dendrite - struktura të ngjashme me gjilpërën e metalit të litiumit që mund të rriten dhe përfundimisht të shpojnë ndarësin. E brendshme e shkurtër. zjarr.
Mbi 40-45 gradë, të gjitha reaksionet e degradimit përshpejtohen. Rregulli i përgjithshëm: çdo rritje prej 10 gradë dyfishon shpejtësinë e reagimit. Pra, një bateri në 45 gradë degradon rreth 4 herë më shpejt se në 25 gradë.
Unë jetoj në Teksas. Temperaturat e verës arrijnë 100 gradë F+ (38 gradë +). Kam parë bateri EV që humbën kapacitetin 15% në 3 vjet vetëm nga ekspozimi ndaj nxehtësisë. Ndërkohë EV në Minesota mezi degradojnë në verë - por humbasin rrezen në dimër për shkak të të ftohtit. Nuk mund të fitojë.
Temperatura ideale e funksionimit është si 20-25 gradë. Fat i mirë për ta ruajtur atë në botën reale.
Problemi 3: Karikimi i shpejtë është në thelb problematik
Të gjithë duan 10-minuta karikim me EV si një pikë karburanti. Por shtytja e energjisë masive përmes një baterie gjeneron nxehtësi. Humbjet I²R - rryma në katrorin e rezistencës. Rezistenca është e vogël, por jo zero. Me karikim 250 kW, ju gjeneroni nxehtësi të konsiderueshme.
Gjithashtu ngarkimi i shpejtë i streson materialet e elektrodës në mënyrë mekanike. I detyron jonet të lëvizin shpejt nëpër strukturë. Mund të shkaktojë çarje dhe thyerje të grimcave me kalimin e kohës.
Tesla Superchargers (V3) mund të arrijnë maksimum 250 kW. Por ato zvogëlohen shpejt. Ndoshta 250 kW për 5 minuta, pastaj 150 kW, pastaj 100 kW, pastaj 50 kW. Ky është BMS që mbron qelizat.
Sistemet më të reja 800 V nga Porsche dhe Hyundai mund të bëjnë 350 kW. Por vetëm shkurt. Fizika është fizikë.
Ka kërkime për dizajnet e elektrodave të optimizuara të-karikimit- të shpejtë. Elektroda më të holla, grimca më të vogla, veshje më të mira. Kjo ndihmon. Por ju nuk mund të mashtroni termodinamikën.
Problemi 4: Zjarri
Bateritë litium-jonike nuk marrin zjarr shpesh. Shumë më pak se makinat me benzinë. Por kur ata e bëjnë është dramatike.
Arratisje termike. Sapo një qelizë arrin një temperaturë kritike - ndryshon sipas kimisë, ndoshta 150-200 gradë - fillojnë reaksionet ekzotermike. SEI dekompozohet. Ndarësi shkrihet. Elektroliti vlon. Katoda lëshon oksigjen. Çdo reaksion prodhon nxehtësi e cila shkakton më shumë reaksione. Cikli i reagimit pozitiv.
Nuk mund ta shuash me ujë si një zjarr i zakonshëm. Dua të them që mund të hidhni ujë mbi të për ta ftohur, por qeliza vazhdon të gjenerojë nxehtësi nga brenda. Departamentet e zjarrfikësve i urrejnë zjarret e automjeteve elektrike. Merrni orë për të shuar. Mund të rindizet më vonë.
Megjithatë, qelizat moderne kanë veçori sigurie. Ndarësit e mbylljes që mbyllen kur nxehen. Shpërthimet me presion. Ndërprerjet aktuale. Siguresat termike. Plus BMS shikon gjithçka.
Megjithatë ndodh ende ndonjëherë. Bën lajme çdo herë edhe pse statistikisht automjetet elektrike janë më të sigurta se makinat me gaz. Problemi i PR.
Problemi 5: Etika e kobaltit
70% e kobaltit vjen nga DRC. Shumë nga minierat artizanale me kushte të këqija pune. Raportet e punës së fëmijëve. Dëmtimi i mjedisit. Është një rrëmujë.
Të gjithë po përpiqen të përdorin më pak kobalt. Nikel i lartë-NMC përdor shumë pak. LFP përdor zero. Por kobalti stabilizon strukturën e katodës. Pa të keni nevojë për menaxhim më të mirë termik dhe kufizime më të rrepta të tensionit.
Çmimet e kobaltit janë gjithashtu të çmendura. Nën 30 mijë dollarë/ton në 2016. U rrit në 90 mijë dollarë+ në 2018. U rrëzua në 25 mijë dollarë në 2020. Tani rreth 35 mijë dollarë/ton. Si e planifikoni prodhimin kur kostoja e lëndës së parë luhatet 3 herë?
Problemi 6: Kaosi i zinxhirit të furnizimit
Çmimet e litiumit u ulën absolutisht në 2021-2022. 6k $/ton në 2020. U arrit në 80k $/ton në fund të 2022. U rrëzua në 12k $/ton në 2024. Tani rreth 15k $/ton në 2025.
Shumica e litiumit vjen nga Australia (miniera e gurëve të fortë) ose Amerika e Jugut (nxjerrja e shëllirë nga banesat e kripës në Kili/Argjentinë/Bolivi - "trekëndëshi i litiumit"). Por shumica e përpunimit ndodh në Kinë. Ashtu si 75% e kapacitetit global të rafinimit të litiumit.
Kina kontrollon gjithashtu prodhimin e baterive - 75% të prodhimit global të qelizave. Dhe 90% e materialeve anode (përpunimi i grafitit).
Kjo është arsyeja pse SHBA dhe Evropa po përpiqen të ndërtojnë zinxhirë furnizimi vendas. Por është i ngadalshëm. Duhen vite për të ndërtuar një gjigafabrikë. Duhet më shumë kohë për të ndërtuar zinxhirin e furnizimit në rrjedhën e sipërme.
Litiumi i -klasës së baterisë duhet të jetë ultra i pastër. Më pak se 0.01% papastërti. Ky nivel i rafinimit nuk është i lirë apo i shpejtë.
Pse jemi të mbërthyer me litium-jon (për momentin)
Pavarësisht gjithçkaje për të cilën sapo u ankua, litiumi-jon është ende alternativa më e mirë në shkallë komerciale.
Dendësia e energjisë: 250-300 Wh/kg në nivel qelize. Ndoshta 160-180 Wh/kg në nivelin e paketimit pas shtimit të ftohjes dhe strukturës dhe BMS. Kaq mjafton për 300+ milje EV pa peshë qesharake.
Krahaso:
Acidi i plumbit: 30-50 Wh/kg (i rëndë si dreq)
NiMH: 60-120 Wh/kg (ajo që përdori Prius)
NiCd: 40-60 Wh/kg (gjithashtu toksik, kryesisht i hequr)
Prodhimi është i pjekur. Dhjetra furnitorë. Gigafabrika të shumta. Krijimi i zinxhirëve të furnizimit. Ekonomia e shkallës.
Gigafabrika e Teslës në Nevada synon 35 GWh/vit. Kjo është e mjaftueshme për 500 mijë + EV. CATL në Kinë bën edhe më shumë - Mendoj se 200+ GWh/vit? Ndoshta 300? Do të më duhej të kontrolloja.
E gjithë infrastruktura supozon gjithashtu litium-jon. Standardet e tarifimit (CCS, NACS, CHAdeMO). Algoritmet BMS. Rregulloret e sigurisë. Proceset e riciklimit. Nuk mund të ndryshohet thjesht në një kimi të ndryshme pa ridizajnuar gjithçka.
Çfarë mund ta zëvendësojë atë përfundimisht
Bateritë në gjendje të ngurtë-:Zëvendësoni elektrolitin e lëngshëm me material të ngurtë qeramike ose qelqi ose sulfide. Përparësitë: pa rrjedhje, më pak rrezik zjarri, ndoshta përdorni anoda metalike litium për densitet më të lartë të energjisë.
QuantumScape, Solid Power, Toyota, Samsung - të gjithë po punojnë për të. QuantumScape pretendon 800 Wh/kg në qelizat laboratorike me 800+ cikle. Mbresëlënëse nëse është e vërtetë.
Problemet: Rezistenca e ndërfaqes ndërmjet elektrolitit të ngurtë dhe elektrodave. Vështirë për të mbajtur kontakt të mirë gjatë mijëra cikleve pasi materialet zgjerohen/kontraktohen. Shumica e elektroliteve të ngurta janë të brishtë - dendritet mund të çahen nëpër to. Prodhimi në shkallë është plotësisht i paprovuar.
Unë jam skeptik se do ta shohim këtë në makinat kryesore përpara vitit 2030. Ndoshta 2028 nëse dikush ka një përparim. Por ndoshta më vonë. Kam dëgjuar "gjendja e fortë-është 5 vjet larg" për 10 vitet e fundit.
Litium-squfuri:Dendësia teorike e energjisë prej 2600 Wh/kg. Squfuri është i lirë dhe i bollshëm.
Problemi: efekti i anijes polisulfide. Produktet e ndërmjetme treten në elektrolit duke shkaktuar zbehje të shpejtë të kapacitetit. Pas 50 cikleve bateria është e thekur.
Kjo është "pothuajse e zgjidhur" për 20+ vjet. Ende nuk ka.
Jon natriumi-:Në fakt po ndodh tani. CATL filloi prodhimin në vitin 2023. BYD po punon për të.
Natriumi është kudo (uji i detit). Shumë më lirë se litiumi. Mund të përdorë pajisje të ngjashme prodhimi.
Por dendësia e energjisë është më e ulët: 150-160 Wh/kg kundrejt 250-300 për litium-jon.
Ka kuptim për magazinimin e palëvizshëm dhe EV-të buxhetore. Së shpejti nuk do të zëvendësohet litiumi- në produktet premium.
Anodat metalike të litiumit:Përdorni metal litium në vend të grafitit. Mbani elektrolit të lëngshëm. Mund të arrijë 400-500 Wh/kg në nivelin e qelizës.
Problemi i dendritit vazhdon. Secili ka lyerjet e tij të zgjidhjes -, aditivët e elektrolitit, etj. Do të shohim se kush do të ketë sukses i pari.
Oh dhebateri litium polimer- ndoshta duhet t'i përmendë ato. Ata përdorin xhel ose elektrolit të ngurtë polimer në vend të lëngut. Forma më të holla, më të lehta, më fleksibël. Kufjet tuaja me valë ndoshta kanë një të tillë. Pak më e sigurt se e lëngshme, por dendësia e energjisë është pothuajse e njëjtë. Është ende teknologji e joneve litium-, thjesht paketuar ndryshe. Departamentet e marketingut duan t'i quajnë "LiPo" sikur të jetë diçka revolucionare. Nuk është.
