Японский концерн Toyota работает над твердотельными батареями следующего поколения.
Твердотельный аккумулятор - это перезаряжаемая батарея, в которой электролит находится в твердом состоянии, а не в жидком или газообразном. Это означает, что они имеют очень высокую плотность энергии, могут быстро разряжаться и заряжаться и не содержат горючих компонентов. Обычно, батареи содержат два электрода. Есть анод и катод, разделенные электролитом. При зарядке или разряде происходит обмен электронами между этими двумя электродами, вырабатывается электрический ток. Ключевое отличие твердотельных аккумуляторов заключается в том, что в них жидкий электролит заменяется твердым материалом. Такие твердые материалы обладают высокой проводимостью и не испаряются так, как жидкие электролиты. Это делает твердотельные батареи превосходящими традиционные по ряду аспектов.
Есть четыре основных преимущества твердотельных аккумуляторов по сравнению с традиционными. Это безопасность, скорость зарядки, количество циклов зарядки/разрядки и плотность энергии.
Поскольку твердотельные батареи не содержат горючих электролитов, риск перегрева таких аккумуляторов минимален в отличие от аккумуляторов на жидких электролитах .
Традиционные батареи не заряжаются быстро. Зарядка таких аккумуляторов может занять несколько часов, тогда как твердотельный аккумулятор можно зарядить до 80% всего за пятнадцать минут.
Кроме того, твердотельные батареи можно заряжать и разряжать во много раз больше, чем традиционные батареи. Они сохраняют свой рабочий диапазон в течение более длительного количества циклов.
И наконец, плотность энергии. Плотность энергии батареи - это количество энергии, которое она может хранить на единицу веса. Чем выше плотность, тем больше энергии можно запасти в аккумуляторе электромобиля. Твердотельные батареи имеют большую плотность энергии, чем аккумуляторы на жидких электролитах.
Если твердотельные батареи так хороши, почему же их не используют чаще? Дело в том, что в настоящее время технология использования твердотельных аккумуляторов еще только развивается. И одним из игроков на рынке твердотельных батарей стал концерн Toyota.
К сожалению, стоимость аккумуляторов Toyota в настоящее время непомерно высока, и электромобиль с твердотельной батареей будет стоить слишком дорого для обычного покупателя.
Кроме того, компании еще придется решить ряд вопросов перед внедрением нового типа аккумуляторов.
Один из них - это вопрос о строительстве станций подзарядки, подходящих для этой технологии, поскольку обычные станции не подходят для твердотельных аккумуляторов.
Долговечность таких аккумуляторов - тоже большой вопрос, поскольку в реальных условиях еще не проводилось много испытаний с твердотельными батареями. И пока трудно определить, как долго такие батареи прослужат в реальных условиях.
В общей сложности Toyota работает над развитием данной технологии с 2012 года в надежде сделать ее рентабельной и надежной.
Уже есть некоторый прогресс и вполне возможно, что в ближайшем будущем мы сможем увидеть твердотельные батареи. Если компании удастся преодолеть все проблемы, твердотельные аккумуляторы Toyota могут быть просто потрясающими.
Источники: • Toyota Plans Revolutio...
• Video