Anzahl Durchsuchen:1114 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2025-01-03 Herkunft:Powered
Eine Festkörperbatterie ist eine fortschrittliche Batterie-Technologie, die sich durch die Verwendung von festen Elektrolyten anstelle der Flüssigelektrolyte und -abschlüsse in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien unterscheidet. Traditionelle Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus Kathoden- und Anodenmaterialien, Flüssigelektrolyten und Abschlüssen. Der feste Elektrolyte in Festkörperbatterien bietet eine sicherere Alternative zu Flüssigkeitselektrolyten.
Hohe Sicherheit: Festkörperbatterien sind aufgrund der Verwendung von festen Elektrolyten von Natur aus sicherer. Sie verhindern effektiv die Bildung von Lithiumdendriten, verringern das Risiko einer Verbrennung und Explosion und eliminieren Seitenreaktionen bei hohen Temperaturen.
Hohe Energiedichte: Festkörperbatterien ermöglichen die Verwendung von metallischem Lithium als Anodenmaterial, wodurch die Energiedichte erheblich erhöht wird. Während es eine Herausforderung darstellt, dass Flüssigelektrolytbatterien 500 WH/kg überschreiten, können Festkörperbatterien eine Energiedichten von 300-400 WH/kg erreichen.
Langkreislebensdauer: Der feste Elektrolyt befasst sich mit Problemen im Zusammenhang mit der Bildung von Feststoffelektrolyten und Lithium-Dendriten, die in flüssigen Elektrolyten beobachtet werden, wodurch die Lebensdauer des Zyklus erheblich verbessert wird, wobei die potenzielle Lebensdauer von 45.000 Zyklen erreicht.
Hoher Grenzflächenwiderstand: Der schwache Kontakt zwischen festen Elektrolyten und Elektrodenmaterialien führt zu einer geringen Ionenleitfähigkeit, was zu einem hohen Grenzflächenwiderstand führt.
Hohe Kosten: Derzeit sind die Produktionskosten für Festkörperbatterien relativ hoch und behindern die weit verbreitete kommerzielle Einführung.
Regierungen weltweit unterstützen aktiv die Entwicklung von Elektrofahrzeugen und haben klare Ziele und technische Pläne für die Entwicklung von Festkörperbatterien festgelegt. Bis 2025 werden signifikante Fortschritte bei der Energiedichte mit einem Übergang zu Festkörperbatterien erwartet.
China: Unternehmen wie Catl und Prologium Technology befinden sich in der Pilotphase für halbfarbige Batterien, wobei die Massenproduktion vor 2025 erwartet wird.
Japan und Südkorea: Toyota zielt darauf ab, Elektrofahrzeuge bis 2022 mit Festkörperbatterien ausgestattet zu haben. Japanische Unternehmen führen in der Festkörper-Batterie-Technologie an.
Europa und die Vereinigten Staaten: Große westliche Autohersteller investieren in Festkörper-Batterie-Startups wie SolidPower und Quantumscape, um in diesem Bereich Fuß zu fassen.
Wenn die Technologie fällt und die Kosten sinken, wird erwartet, dass Festkörperbatterien bis 2025 die kommerzielle Massenproduktion erreichen. In den nächsten Jahren wird der Gehalt an flüssigen Elektrolyten allmählich sinken, wobei vollständig Festkörperbatterien zum Industriestandard werden.
Festkörperbatterien bieten überlegene Sicherheit, hohe Energiedichte und lange Lebensdauer des Zyklus und positionieren sie als Schlüsselkomponente in zukünftigen Elektrofahrzeugen und Energiespeichersystemen. Herausforderungen im Zusammenhang mit hohen Kosten und technischen Hürden bleiben jedoch bestehen. Durch die globale Zusammenarbeit und Forschung rücken Solid-State-Batterien der kommerziellen Anwendung näher und stellen neue Möglichkeiten und Herausforderungen im Bereich erneuerbarer Energien vor.
