باتری حالت جامد

نوعی از باتری که از الکترودها جامد و الکترولیت‌های جامد استفاده می کند

باتری حالت جامد یک فناوری باتری است که از الکترودهای جامد و الکترولیت جامد به جای الکترولیت‌های ژل مایع یا پلیمری موجود در باتری‌های یون‌لیتیوم یا لیتیوم پلیمر استفاده می‌کند.[۱][۲]

با این که الکترولیت‌های جامد برای اولین بار در قرن نوزدهم کشف شدند، چندین مشکل، مانند چگالی انرژی پایین، مانع از کاربرد گسترده آن شده‌ است. تحولات در اواخر قرن بیستم و اوایل قرن بیست و یکم باعث علاقه مجدد به فناوری باتری‌های حالت جامد، به ویژه در زمینه وسایل نقلیه الکتریکی، از دهه ۲۰۱۰ شد.

باتری‌های حالت جامد می‌توانند برای بسیاری از مشکلات باتری‌های لیتیوم یون مایع، مانند اشتعال‌پذیری، ولتاژ محدود، تشکیل فاز بین‌فاز الکترولیت جامد ناپایدار، عملکرد ضعیف چرخه‌ای و قدرت، راه‌حل‌های بالقوه‌ای را ارائه دهند.[۳]

مواد پیشنهادی برای استفاده به عنوان الکترولیت‌های جامد در باتری‌های حالت جامد شامل سرامیک‌ها (مانند اکسیدها، سولفیدها، فسفات‌ها) و پلیمرهای جامد هستند. باتری‌های حالت جامد در ضربان سازها، RFID و دستگاه‌های پوشیدنی کاربرد پیدا کرده‌اند. آنها به‌طور بالقوه ایمن‌تر و دارای چگالی ذخیره انرژی بیشتر هستند اما هزینه بسیار گران‌تری دارند. به هر حال برتری قابل قبول آن شامل چگالی انرژی و توان، دوام، سرعت شارژ بالا، هزینه‌های مواد، حساسیت و پایداری است.[۴]

منابعویرایش

  1. Reisch, Marc S. (20 November 2017). "Solid-state batteries inch their way to market". C&EN Global Enterprise. 95 (46): 19–21. doi:10.1021/cen-09546-bus.
  2. Vandervell, Andy (26 September 2017). "What is a solid-state battery? The benefits explained". Wired UK. Retrieved 7 January 2018.
  3. Ping, Weiwei; Yang, Chunpeng; Bao, Yinhua; Wang, Chengwei; Xie, Hua; Hitz, Emily; Cheng, Jian; Li, Teng; Hu, Liangbing (September 2019). "A silicon anode for garnet-based all-solid-state batteries: Interfaces and nanomechanics". Energy Storage Materials. 21: 246–252. doi:10.1016/j.ensm.2019.06.024. S2CID 198825492.
  4. Weppner, Werner (September 2003). "Engineering of solid state ionic devices". International Journal of Ionics. 9 (5–6): 444–464. doi:10.1007/BF02376599. S2CID 108702066. Solid state ionic devices such as high performance batteries...