能源存储的革命:电动汽车时代固态电池的崛起
锂离子电池主要由正极、负极隔膜和电解质组成。 锂离子电池安装在智能手机、电动工具和电动汽车中。 它们使用液体电解质溶液。
电池的组成部分-
电极- 放电期间释放电子的电极是阳极;吸收电子的电极是阴极。 它们储存锂。 电解质通过隔膜将带正电荷的锂离子(即离子是一种带电粒子,通过从中性原子中移除或添加电子而产生正离子或负离子)从阳极输送到阴极,反之亦然。 锂离子的移动在阳极中产生自由电子,产生电荷,该电荷通过正在供电的设备流动电流。 电极负责电池的基本性能。
访问完整报告(包括图表): https://univdatos.com/report/india-lithium-ion-battery-market/
隔膜和电解质- 这两者决定了电池的安全性。 隔膜充当阴极和阳极之间的物理屏障,防止它们之间直接的电子流动,阻止电池内部的电子流动,仅允许离子通过它们。
电解质在电池的两个电极之间来回传输离子(带电粒子),从而导致电池充电和放电。
固态电池- 固态电池使用固体电解质溶液代替液体电解质溶液。 它也起着隔膜的作用。 它具有更高的能量密度。 它没有爆炸或着火的风险,无需为这些目的设置安全组件,从而节省更多空间来增加电池容量。

固态电池示例
对固态电池的实验可以追溯到 1950 年代后期,当时使用了银离子导电电解质。 快进到今天,固态电池的一个例子是磷酸锂玻璃。 这些电池的能量密度很高,能量容量大于锂离子电池。
固态电池的优点
锂离子电池中的液体电解质由易燃有机溶剂制成; 人们担心它们在高温环境中的使用。 使用固态电池不存在这种风险,因为它们不是由易燃材料制成的。 它们可以在高温下使用,并且由于其耐热性,可以实现快速充电。 另一个好处是电池尺寸的选择,因为不存在像液体电解质那样的结构限制来防止泄漏。

固态电池在电动汽车中的作用
研究表明,汽车行业正在从 ICEV(内燃电动汽车)过渡到电动汽车。 在电动汽车成为主流之前,需要解决几个挑战。 电动汽车需要具有与当前 ICEV 相似的里程水平,并且有必要增加电动汽车的电池容量才能做到这一点。 用固态电池取代锂离子电池是汽车和固态电池制造商研发的主要市场趋势。
固态电池的市场规模预计将以 32.5% 的复合年增长率增长,到 2028 年达到 3.14 亿美元,而 2022 年为 5800 万美元。
结论
锂离子电池正在达到其技术进步。 固态电池是解决当前限制因素的可行替代方案。 制造商(丰田、宝马、大众、现代等)对固态电池研发的大量投资将导致该领域的创新技术进步。
作者:Abhishek Saini
