Elektrifikasi yang Semakin makin tambah meluas Mensyaratkan Kami Pikirkan Kembali Tehnologi Battery

Posted by Field Rodgers on July 30th, 2021

Dr. Moshiel Biton yaitu CEO dan satu diantaranya pendiri Addionics, perusahaan technologi battery yang menyiapkan Elektroda 3D Pintar yang diintensifkan AI untuk penyimpanan energi angkatan selanjutnya. Peralihan ekonomi global ke elektrifikasi yang semakin makin tambah meluas udah mempertingkat keinginan battery yang lebih bertahan lama serta pengisian lebih semakin cepat di seluruhnya industri tergolong transportasi, electronic pembeli, piranti klinik, serta penyimpanan energi perumahan. Sementara fungsi dari perubahan ini dimengerti secara baik, sebenarnya pembaharuan battery tidak searah dengan tekad orang. Dengan laporan yang mengira-ngira kemungkinan 40% jika temperatur dunia bakal naik waktu 5 tahun di depan melewati batasan 1,5 derajat Celcius yang diputuskan dalam kesepakatan cuaca Paris, terang jika tak ada saat yang kebuang buat membentuk angkatan selanjutnya. battery, yang bisa secara gampang memerlukan waktu sepuluh tahun kembali buat seluruhnya dikomersialkan. Untuk penuhi penekanan yang bertambah untuk elektrifikasi, pendekatan yang betul-betul baru buat membuat battery ialah salah satu metode untuk menskalakan battery isi ulangi dengan lumayan cepat buat mengungkung emisi gas rumah kaca secara global serta mengelak skenario terjelek buat kritis cuaca. Halangan perubahan battery Waktu beberapa dasawarsa paling akhir, ahli battery, pencipta mobil, penyuplai Tier 1, investor, serta faksi yang lain pengin melistriki udah memakan miliaran dolar secara global untuk membentuk battery angkatan selanjutnya dengan focus terpenting di kimia battery. Tetapi industri masih bergelut dengan 2 halangan tehnis fundamental inti yang membatasi proliferasi battery: 1. Tradeoff energi/daya: Seluruhnya battery yang dibuat waktu ini hadapi tradeoff energi-ke-daya. Battery bisa simpan bertambah banyak energi atau bisa isikan/kosongkan lebih semakin cepat. Dalam soal kendaraan listrik, ini memiliki arti tidak ada satu battery juga yang bisa sediakan pengisian daya jarak jauh serta cepat. 2. Ketidaksamaan anoda-katoda: Tehnologi battery sangat menggiurkan waktu ini mengoptimalkan kepadatan energi anoda, elektroda negatif dari pasangan elektroda yang membuat tiap sel battery lithium-ion. Tapi, anoda telah punya kerapatan energi yang makin besar ketimbang kawan positifnya, katoda. Kepadatan energi katoda kelanjutannnya harus sesuai sama anoda untuk mendapat kemampuan penyimpanan energi sangat banyak dari ukuran battery spesifik. Tanpa ada inovasi dalam menambah kepadatan energi katoda, sebagian dari tehnologi battery sangat menarik sekarang ini tak bisa dapat berikan kekuatan penuhnya. Sama hal yang ada waktu ini, battery lithium-ion yang umum dipakai tidak bisa penuhi keperluan beberapa terapan masa datang yang serba listrik. Banyak sejumlah perusahaan sudah berusaha untuk menyelesaikan tuntutan ini lewat kimia battery anyar buat memaksimalkan rasio kepadatan daya kepada energi yang tinggi buat pelbagai tingkat sukses, namun sedikit sekali yang dekati perolehan metrik kemampuan yang dibutuhkan untuk nilai massal dan komersilisasi. > Selanjutnya, technologi juara dalam perlombaan ke arah elektrifikasi keseluruhan bisa jadi yang punyai efek amat berarti di kapasitas, turunkan ongkos, serta kompatibilitas dengan infrastruktur manufacturing yang ada. Apa battery solid-state ialah cawan suci? Ilmuwan battery sudah perjuangkan battery solid-state sebagai cawan suci tehnologi battery sebab kebolehannya buat menggapai kepadatan energi yang tinggi dan kenaikan keamanan. Tetapi, sampai waktu ini, tehnologi itu sudah tidak sukses dalam prakteknya. Battery solid-state punyai kerapatan energi yang lebih tinggi serta mempunyai potensi bertambah aman lantaran tidak memanfaatkan elektrolit cair yang simpel terbakar. Tapi, tehnologi ini masih anyar lahir dan punya jalan panjang buat menggapai komersilisasi. Proses manufacturing battery solid-state harus ditambah buat turunkan cost, terlebih untuk industri otomotif yang memiliki tujuan untuk sampai pengurangan cost agresif serendah /kWh di beberapa tahun waktu depan. Halangan signifikan yang lain buat mengimplementasikan tehnologi solid-state merupakan kekurangan kepadatan energi keseluruhan yang bisa ditaruh dalam katoda per unit volume. kabar tekno Pemecahan yang terang untuk problem ini ialah mempunyai battery dengan katoda yang lebih tebal. Tapi, katoda yang lebih tebal akan kurangi kestabilan teknisi dan termal battery. Ketidak-stabilan itu sebabkan delaminasi (style ketidakberhasilannya di mana material rengat jadi lapisan), retakan serta pembelahan — seluruhnya menimbulkan ketidakberhasilan battery prematur. Tidak hanya itu, katoda yang lebih tebal batasi difusi serta kurangi daya. Hasilnya merupakan ada batasan efektif untuk ketebalan katoda, yang batasi kebolehan anoda. ambil bahan dengan silikon Dalam umumnya kasus, perusahaan yang meningkatkan battery berbasiskan silikon memasukkan sampai 30% silikon dengan grafit buat menambah kepadatan energi. Battery yang dibentuk oleh Sila Nanotechnologies ialah contoh sampel pemanfaatan gabungan silikon untuk menambah kepadatan energi. Pendekatan lain yakni dengan gunakan 100% anoda silikon murni, yang dibatas oleh elektroda yang paling tipis dan cost produksi yang tinggi, untuk menciptakan kepadatan energi yang semakin tinggi, seperti pendekatan Amprius. Sementara silikon memberinya kepadatan energi yang jauh makin besar, ada kekurangan penting yang batasi aplikasinya sampai saat ini: Bahan alami peluasan dan penyusutan volume waktu isi serta kosongkan, batasi zaman gunakan battery serta kemampuan. Ini menuju di soal penurunan yang penting dituntaskan oleh produsen saat sebelum diambil secara komersil. Lepas dari rintangan itu, sejumlah battery berbasiskan silikon udah dipakai secara komersil, terhitung di bagian otomotif, di mana Tesla pimpin dalam adopsi silikon untuk EV. Kewajiban buat elektrifikasi memerlukan konsentrasi anyar di bentuk battery Perubahan arsitektur battery serta kreasi sel memberikan janji yang penting untuk buka pembaruan dengan kimia battery yang ada serta yang anyar ada. Kemungkinan yang amat mencolok dari sudut pandang arus pokok yaitu sel battery "biskuit timah" Tesla yang dikeluarkan perusahaan pada Hari Battery 2020. Ini masih gunakan kimia lithium-ion, namun perusahaan meniadakan tab di sel yang berperan sebagai titik jaringan positif dan negatif di antara anoda dan katoda serta casing battery, serta selaku tukarnya gunakan design sirap dalam sel. Peralihan design ini menolong kurangi ongkos produksi sekalian menaikkan jarak menempuh serta hilangkan banyak kendala termal yang bisa dijumpai sel waktu pengisian cepat dengan listrik DC. Pertukaran dari susunan elektroda 2D tradisionil ke susunan 3D ialah pendekatan yang lain mendapat daya magnet di industri. Susunan 3D menciptakan energi tinggi dan kapasitas daya tinggi baik di anoda atau katoda untuk tiap bahan kimia battery. Kendati masih juga dalam sesi R&D dan pengecekan, elektroda 3D udah sampai kemampuan yang bisa dijangkau 2x bertambah tinggi, waktu pengisian 50% semakin berkurang, dan zaman gunakan 150% makin lama untuk produk bekerja tinggi pada harga beradu di pasar. Oleh lantaran itu, untuk tingkatkan potensi battery untuk buka kekuatan penuh penyimpanan energi untuk beragam terapan, begitu penting untuk meningkatkan pemecahan yang tekankan di peralihan susunan fisik battery. Meraih kemenangan perlombaan battery Bukan sekedar kenaikan kemampuan yang dapat meraih kemenangan perlombaan battery, dan juga menyelesaikan produksi dan pengurangan cost. Buat tangkap market share battery yang menggelembung yang diprediksikan menggapai 9,7 miliar di tahun 2027, beberapa negara di pelosok dunia harus mendapatkan teknik buat sampai produksi battery memiliki biaya rendah dalam jumlah besar. Menitikberatkan pemecahan "drop-in" serta model produksi inovatif yang bisa dikombinasikan dengan lajur perakitan serta material yang ada dapat menjadi kuncinya. Ide Tugas Amerika administrasi Biden menyorot utamanya produksi battery lokal untuk arah negara tersebut jadi pimpinan dalam elektrifikasi sekalian penuhi obyek pengurangan karbon yang ambisi. Loyalitas sebagai berikut bakal mainkan peranan kunci dalam menentukan siapa yang bisa menjaga keunggulan bersaing urgent di ruangan battery serta ambil sisi paling besar dari pasar EV global sejumlah $ 162 miliar. Pada akhirannya, technologi juara dalam perlombaan tuju elektrifikasi keseluruhan bisa menjadi yang punyai efek sangat berarti pada performa, turunkan cost, dan kompatibilitas dengan infrastruktur manufacturing yang ada. Dengan ambil pendekatan holistik serta lebih focus di pembaharuan rancangan sel sekalian pula sempurnakan kimia terpenting, kami bisa sampai cara sesudah itu dalam performa battery dan komersilisasi cepat yang paling diperlukan dunia.

Like it? Share it!


Field Rodgers

About the Author

Field Rodgers
Joined: July 30th, 2021
Articles Posted: 1