Dr. Moshiel Biton merupakan CEO dan satu diantara pendiri Addionics, perusahaan tehnologi battery yang sediakan Elektroda 3D Cerdik yang dimaksimalkan AI buat penyimpanan energi angkatan seterusnya. Peralihan ekonomi global ke elektrifikasi yang semakin makin tambah meluas sudah menambah keinginan battery yang lebih bertahan lama serta pengisian bisa semakin cepat di seluruhnya industri termaksud transportasi, electronic pembeli, feature klinik, serta penyimpanan energi perumahan. Sementara kegunaan dari peralihan ini dimengerti secara bagus, realitanya pengembangan battery tak searah dengan tekad penduduk.
Dengan laporan yang mengira-ngira kemungkinan 40% kalau temperatur dunia akan naik sepanjang 5 tahun di depan melebihi batasan 1,5 derajat Celcius yang diputuskan dalam kesepakatan cuaca Paris, terang kalau tak ada saat yang kebuang untuk membentuk angkatan seterusnya. battery, yang bisa secara gampang memakan banyak waktu sepuluh tahun kembali untuk seutuhnya dikomersialkan.
Buat penuhi penekanan yang bertambah untuk elektrifikasi, pendekatan yang betul-betul baru untuk membentuk battery yaitu cuma satu teknik buat menskalakan battery isi ulangi dengan lumayan cepat untuk menguasai emisi gas rumah kaca secara global dan mengelit skenario terjelek buat kritis cuaca.
Halangan pembaharuan battery
Sepanjang beberapa dasawarsa paling akhir, ahli battery, pembikin mobil, penyedia Tier 1, investor, dan faksi yang lain mau melistriki sudah memakan miliaran dolar secara global untuk membikin battery angkatan selanjutnya dengan focus khususnya pada kimia battery. Tetapi industri masih bergelut dengan 2 rintangan tekhnis fundamental penting yang membatasi proliferasi battery:
1. Tradeoff energi/daya: Semua battery yang dibuat sekarang hadapi tradeoff energi-ke-daya. Battery bisa simpan bertambah banyak energi atau bisa isi/kosongkan lebih semakin cepat. Dalam soal kendaraan listrik, ini mempunyai arti tak ada satu battery lantas yang bisa siapkan pengisian daya jarak jauh serta cepat.
2. Perbedaan anoda-katoda: Tehnologi battery sangat menggiurkan sekarang ini mengoptimalkan kepadatan energi anoda, elektroda negatif dari pasangan elektroda yang membuat tiap sel battery lithium-ion. Tapi, anoda udah punyai kerapatan energi yang bertambah besar ketimbang rekanan positifnya, katoda. Kepadatan energi katoda selanjutnya harus sesuai sama anoda untuk mendapati kemampuan penyimpanan energi sangat banyak dari ukuran battery khusus. Tanpa ada inovasi dalam menambah kepadatan energi katoda, sebagian dari tehnologi battery sangat menarik sekarang ini tidak bisa dapat memberi kekuatan penuhnya. Sama dengan yang ada sekarang ini, battery lithium-ion yang sangat umum dipakai tidak bisa penuhi keperluan bermacam program hari depan yang serba listrik. Banyak sejumlah perusahaan udah berusaha untuk menyelesaikan tuntutan ini lewat kimia battery baru untuk memaksimalkan rasio kepadatan daya kepada energi yang tinggi untuk beragam tingkat sukses, tapi amat sedikit yang dekati perolehan metrik performa yang dibutuhkan buat rasio massal serta komersilisasi.
> Selanjutnya, tehnologi juara dalam perlombaan ketujuan elektrifikasi keseluruhan dapat menjadi yang punyai resiko paling berarti pada kemampuan, turunkan cost, dan kompatibilitas dengan infrastruktur manufacturing yang ada.
Apa battery solid-state ialah cawan suci?
kabar tekno Pengamat battery sudah perjuangkan battery solid-state menjadi cawan suci tehnologi battery karena kebolehannya untuk menggapai kepadatan energi yang tinggi dan kenaikan keamanan. Tapi, sampai sekarang, technologi itu sudah tidak berhasil dalam prakteknya.
Battery solid-state punyai kerapatan energi yang lebih tinggi dan mempunyai potensi makin aman karena tak memakai elektrolit cair yang gampang terbakar. Tetapi, tehnologi ini masih anyar lahir dan mempunyai jalan panjang buat capai komersilisasi. Proses manufacturing battery solid-state harus dipertingkat untuk turunkan ongkos, terpenting buat industri otomotif yang memiliki tujuan buat gapai pengurangan ongkos agresif serendah /kWh di beberapa tahun kedepan.
Halangan materiil yang lain untuk mengimplementasikan technologi solid-state yakni minim kepadatan energi keseluruhan yang bisa diletakkan dalam katoda per unit volume. Jalan keluar yang pasti untuk problem ini yakni punya battery dengan katoda yang lebih tebal. Tetapi, katoda yang lebih tebal dapat kurangi kestabilan teknisi dan termal battery. Ketakstabilan itu mengakibatkan delaminasi (style kegagalannya di mana material rengat jadi lapisan), retakan dan pembelahan — semua menimbulkan ketidakberhasilannya battery prematur. Terkecuali itu, katoda yang lebih tebal batasi difusi dan kurangi daya. Hasilnya yaitu ada batasan efektif untuk ketebalan katoda, yang membataskan kapabilitas anoda.
ambil bahan dengan silikon
Dalam rata-rata masalah, perusahaan yang meningkatkan battery berbasiskan silikon memasukkan sampai 30% silikon dengan grafit buat menambah kepadatan energi. Battery yang dibentuk oleh Sila Nanotechnologies yaitu contoh perumpamaan pemakaian kombinasi silikon buat menambah kepadatan energi. Pendekatan lain yaitu dengan memanfaatkan 100% anoda silikon murni, yang dibatas oleh elektroda yang paling tipis serta ongkos produksi yang tinggi, untuk mendatangkan kepadatan energi yang bertambah tinggi, seperti pendekatan Amprius.
Sementara silikon memberi kepadatan energi yang lebih besar, ada kekurangan penting yang batasi aplikasinya sampai saat ini: Bahan merasakan pengembangan dan penyusutan volume waktu isi dan kosongkan, batasi saat gunakan battery serta performa. Ini ke arah pada problem kemunduran yang penting dituntaskan oleh produsen sebelumnya dipungut secara komersil. Lepas dari rintangan itu, beberapa battery berbasiskan silikon udah dipakai secara komersil, tergolong disektor otomotif, di mana Tesla pimpin dalam adopsi silikon buat EV.
Kewajiban buat elektrifikasi butuh focus anyar di rancangan battery
Perkembangan arsitektur battery dan kreasi sel tunjukkan janji yang berarti buat buka pembaruan dengan kimia battery yang ada dan yang anyar ada.
Kemungkinan yang paling mencolok dari sudut pandang arus inti ialah sel battery "biskuit timah" Tesla yang dikeluarkan perusahaan pada Hari Battery 2020. Ini masih gunakan kimia lithium-ion, namun perusahaan hapus tab di sel yang berperan selaku titik jaringan positif dan negatif di antara anoda serta katoda serta casing battery, dan menjadi tukarnya gunakan kreasi sirap di sel. Peralihan bentuk ini menolong kurangi ongkos produksi sekalian tingkatkan jarak menempuh serta melenyapkan banyak rintangan termal yang bisa dijumpai sel saat pengisian cepat dengan listrik DC.
Pertukaran dari susunan elektroda 2D tradisionil ke susunan 3D yakni pendekatan yang lain mendapat daya magnet di industri. Susunan 3D menciptakan energi tinggi dan kemampuan daya tinggi baik di anoda atau katoda untuk tiap-tiap bahan kimia battery.
Biarpun masih pula dalam babak R&D serta pengecekan, elektroda 3D sudah capai kemampuan yang bisa dijangkau kedua kalinya makin tinggi, waktu pengisian 50% semakin sedikit, serta zaman gunakan 150% bertambah lama buat produk bekerja tinggi pada harga beradu di pasar. Oleh lantaran itu, untuk menaikkan potensi battery buat buka kapasitas penuh penyimpanan energi buat beberapa program, sangat perlu buat meningkatkan jalan keluar yang mengutamakan pada transisi susunan fisik battery.
Meraih kemenangan perlombaan battery
Bukan sekedar penambahan performa yang dapat jadi pemenang perlombaan battery, dan juga menyelesaikan produksi serta pengurangan cost. Buat tangkap market share battery yang menggelembung yang diprediksikan sampai 9,7 miliar di tahun 2027, sekian banyak negara di penjuru dunia mesti mendapatkan langkah untuk menggapai produksi battery memiliki biaya rendah dalam jumlah besar. Mengedepankan jalan keluar "drop-in" dan cara produksi inovatif yang bisa dipadukan dengan lajur perakitan dan material yang ada menjadi kuncinya.
Ide Tugas Amerika administrasi Biden menyorot utamanya produksi battery dalam negeri untuk maksud negara tersebut jadi pimpinan dalam elektrifikasi sekalian penuhi tujuan pengurangan karbon yang ambisi. Prinsip sebagai berikut dapat mainkan peranan kunci dalam memutuskan siapa yang bisa membela kelebihan bersaing krusial di ruangan battery dan ambil sisi paling besar dari pasar EV global sebesar $ 162 miliar.
Kelanjutannnya, tehnologi juara dalam perlombaan tuju elektrifikasi keseluruhan dapat menjadi yang miliki imbas sangat penting di kapasitas, turunkan ongkos, serta kompatibilitas dengan infrastruktur manufacturing yang ada. Dengan ambil pendekatan holistik serta lebih konsentrasi pada pembaruan bentuk sel sembari sempurnakan kimia terutama, kami bisa sampai cara sesudah itu dalam kemampuan battery dan komersilisasi cepat yang paling diperlukan dunia.
Like it? Share it!
About the Author
Ovesen Camp Joined: June 26th, 2021 Articles Posted: 1
