ການພັດທະນາຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງຫມໍ້ໄຟ Solid-state ສໍາລັບຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່

ແບດເຕີລີ່ Solid-state ໄດ້ກາຍມາເປັນຈຸດສໍາຄັນຂອງຈຸດສຸມສໍາລັບນັກພັດທະນາແລະນັກລົງທຶນໃນຂະແຫນງພະລັງງານທົດແທນ, ສັນຍາວ່າມີຜົນກະທົບທີ່ມີການປ່ຽນແປງຕໍ່ອະນາຄົດຂອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ເຕັກໂນໂລຊີຫມໍ້ໄຟນະວັດກໍານີ້ໃຊ້ electrolytes ແຂງເພື່ອອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການດໍາເນີນ ionic ລະຫວ່າງ electrodes ຂອງຕົນ, ແຍກມັນອອກຈາກຫມໍ້ໄຟ electrolyte ຂອງແຫຼວຫຼື gel ແບບດັ້ງເດີມ. ນັບຕັ້ງແຕ່ຕົ້ນປີນີ້, ແບດເຕີລີ່ຂອງລັດແຂງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈແລະການລົງທຶນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເປັນຫຼັກຖານໂດຍການຂະຫຍາຍກໍາລັງການຜະລິດແລະກິດຈະກໍາການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງໄວວາ.

ຫນຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງແບດເຕີລີ່ລັດແຂງແມ່ນຢູ່ໃນໂປຣໄຟລ໌ຄວາມປອດໄພທີ່ເຫນືອກວ່າ. ບໍ່ຄືກັບ electrolytes ແຫຼວ, ເຊິ່ງສາມາດຕິດໄຟໄດ້ແລະມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼ, electrolytes ແຂງໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ບໍ່ຕິດໄຟ, ແລະຄຸນສົມບັດ insulation ທີ່ດີເລີດ. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ແບດເຕີຣີຂອງລັດແຂງເປັນທາງເລືອກທີ່ປອດໄພກວ່າ, ສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບລັກສະນະຄວາມປອດໄພທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆ.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ແບດເຕີຣີຂອງລັດແຂງມີທ່າແຮງທີ່ຈະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຂໍ້ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ຂອງແຫຼວ, ກໍາລັງເຂົ້າຫາເພດານຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທາງທິດສະດີຂອງພວກເຂົາ, ໄດ້ກະຕຸ້ນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການແກ້ໄຂໃຫມ່. ແບດເຕີລີ່ Solid-state, ໂດຍຜ່ານຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງວັດສະດຸ electrode ແລະໂຄງສ້າງຫມໍ້ໄຟ, ສາມາດບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານເກີນ 500 ວັດຊົ່ວໂມງຕໍ່ກິໂລກຣາມ (Wh / kg), ອາດຈະທໍາລາຍອຸປະສັກຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງເຕັກໂນໂລຢີໃນປະຈຸບັນ.

ການຫັນປ່ຽນຈາກການຄົ້ນຄວ້າໃນຫ້ອງທົດລອງໄປສູ່ການຜະລິດແບບທົດລອງໄດ້ຖືກດໍາເນີນ, ໂດຍຜູ້ຜະລິດຫມໍ້ໄຟຊັ້ນນໍາຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ປະກາດແຜນການຜະລິດຫມໍ້ໄຟແຂງຂອງພວກເຂົາ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ບໍລິສັດ Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) ໄດ້ລະບຸຄວາມຕັ້ງໃຈຂອງຕົນທີ່ຈະເພີ່ມການລົງທຶນໃນແບດເຕີລີ່ລັດແຂງ, ໂດຍກໍານົດເປົ້າຫມາຍການຜະລິດຂະຫນາດນ້ອຍໃນປີ 2027. ເຊັ່ນດຽວກັນ, Sunwoda ໄດ້ພັດທະນາແບດເຕີລີ່ສະຖາດແຂງຕັ້ງແຕ່ປີ 2015 ແລະກໍາລັງເຮັດວຽກກັບແບດເຕີຣີ້ຮຸ່ນທໍາອິດທີ່ມີ 400 Wh / 0 ກິໂລກໍາຕໍ່ວິນາທີແລະ 400 Wh / kg.

ຕະຫຼາດສໍາລັບແບດເຕີລີ່ສະລັດແຂງແມ່ນກຽມພ້ອມສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໂດຍການຄາດຄະເນທີ່ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຄ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ສາມາດເລີ່ມຕົ້ນໄດ້ໃນຕົ້ນປີ 2026. ໃນປີ 2030, ການຂົນສົ່ງທົ່ວໂລກຂອງແບດເຕີລີ່ລັດແຂງຄາດວ່າຈະບັນລຸ 614.1 gigawatt-hours (GWh), ກວມເອົາປະມານ 10% ຂອງຕະຫຼາດແບດເຕີລີ່ 20 MB ແລະຂະຫນາດລວມຂອງຕະຫຼາດທັງຫມົດ R. ຕື້. ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຕະຫຼາດຢ່າງໄວວານີ້ແມ່ນໄດ້ຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງລະບົບວັດສະດຸ, ລວມທັງ electrolytes, cathodes, ແລະ anodes, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫມ່ໆເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການພິເສດຂອງຫມໍ້ໄຟແຂງ.

ທາງດ້ານເທກໂນໂລຍີ, ແບດເຕີຣີຂອງລັດແຂງສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດຕົ້ນຕໍ: ໂພລີເມີ, ອົກຊີ, ແລະຊູນຟິດ. ແບດເຕີຣີ້ລັດແຂງທີ່ໃຊ້ໂພລີເມີມີເທກໂນໂລຍີທີ່ແກ່ທີ່ສຸດ, ແຕ່ເພດານການປະຕິບັດແມ່ນທ້າທາຍທີ່ຈະລື່ນກາຍ. ແບດເຕີຣີທີ່ອີງໃສ່ອົກຊີໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ສົມດູນແຕ່ມາພ້ອມກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດທີ່ສູງຂຶ້ນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ແບດເຕີຣີທີ່ອີງໃສ່ຊູນຟິດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງທາງດ້ານການຄ້າສູງແຕ່ເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍໃນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ສໍາຄັນ. ສໍາລັບວັດສະດຸ electrode, anodes ທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນເປັນການແກ້ໄຂໄລຍະສັ້ນເຖິງກາງ, ໃນຂະນະທີ່ໂລຫະ lithium ເຫັນວ່າເປັນເປົ້າຫມາຍສູງສຸດສໍາລັບ anodes ຫມໍ້ໄຟຂອງສະພາບແຂງ.

ລັດຖະບານທົ່ວໂລກຍັງສະຫນັບສະຫນູນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີຫມໍ້ໄຟຂອງລັດແຂງໂດຍຜ່ານການຊຸກຍູ້ນະໂຍບາຍແລະການສະຫນອງທຶນ. ຍີ່ປຸ່ນ, ດ້ວຍການເລີ່ມຕົ້ນໃນການຄົ້ນຄວ້າດ້ານ electrolyte ແຂງທີ່ອີງໃສ່ sulfide, ຖືຕໍາແຫນ່ງນໍາຫນ້າ. ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາ, ບໍລິສັດເລີ່ມຕົ້ນເຊັ່ນ: ພະລັງງານແຂງ, Quantum Scape, ແລະ Factorial Energy ກໍາລັງຂັບລົດການປະດິດສ້າງ, ຮ່ວມມືກັບຜູ້ຜະລິດລົດໃຫຍ່ເອີຣົບເພື່ອຂະຫຍາຍການຜະລິດ. ຈີນ​ມີ​ຜູ້​ເຂົ້າ​ຮ່ວມ​ທີ່​ຫຼາກ​ຫຼາຍ, ລວມ​ທັງ​ຜູ້​ຜະ​ລິດ EV, ຜູ້​ຜະ​ລິດ​ຫມໍ້​ໄຟ, ການ​ເລີ່ມ​ຕົ້ນ, ແລະ​ຜູ້​ສະ​ຫນອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ, ສ້າງ​ລະ​ບົບ​ນິ​ເວດ​ຫມໍ້​ໄຟ​ລັດ​ແຂງ​ທີ່​ສົມ​ບູນ​ແບບ.

ສະຫລຸບ​ແລ້ວ, ​ແງ່​ຫວັງ​ຂອງ​ໝໍ້​ໄຟ​ລັດ​ແຂງ​ໃນ​ຂະ​ແໜງ​ພະລັງງານ​ທົດ​ແທນ​ແມ່ນ​ມີ​ທ່າ​ແຮງ. ດ້ວຍ​ຄວາມ​ກ້າວໜ້າ​ດ້ານ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ, ການ​ເພີ່ມ​ທະວີ​ການ​ລົງທຶນ, ​ແລະ​ນະ​ໂຍບາຍ​ສະໜັບສະໜູນ​ຂອງ​ລັດຖະບານ, ​ແບັດ​ເຕີ​ຣີ​ຂອງ​ລັດ​ແຂງ​ໄດ້​ມີ​ທ່າ​ກ້າວ​ທີ່​ຈະ​ປ່ຽນ​ແປງ​ການ​ເກັບ​ມ້ຽນ​ພະລັງງານ, ສະ​ເໜີ​ວິ​ທີ​ແກ້​ໄຂ​ຄວາມ​ໜາ​ແໜ້ນ​ຂອງ​ພະລັງງານ​ທີ່​ປອດ​ໄພ​ກວ່າ, ຕອບ​ສະໜອງ​ຄວາມ​ຕ້ອງການ​ຂອງ​ຕະຫຼາດ.