Katı Hal Piller için Sonraki Zorluk? Bir sürü yapmak

[ad_1]

Lityum başka tür sorunlar sunar. Zamanla ve özellikle pil hızlı şarj olmaya zorlandığında, lityum iyonları dendritleri, yani elektrotlar arasında dolanan ve sonunda pilin kısa devre yapmasına neden olan metal uzantıları oluşturabilir. Kulağa korkutucu geliyor ve eski tarz bir lityum iyon pilde yangın için bir reçete olabilir. Ancak katı hal pillerin laboratuvar testlerinde, katı elektrolit yanıcı olmadığı için tehlikeli olduğu kanıtlanmadı. Çoğunlukla elverişsizdir, çünkü pilin kaç kez şarj edilebileceğini etkiler.

Birkaç yıl önce Solid Power, çoğunlukla silikondan yapılmış bir anot lehine lityumu bir kenara bıraktı. Campbell, bunun pratik bir hamle olduğunu söylüyor. Artık dağınık folyo yok, kısa devre yok. Neyse ki Solid Power için seçtikleri sülfür de bir toz formunda başlıyor. Pil üreticileri için tanıdık şeyler.

Bu seçimlerin takasları var. Lityum anodu silikonla değiştirmek, pile daha fazla ağırlık eklemek ve ne kadar enerji toplayabileceğine bir sınır koymak anlamına gelir. Tasarım hala lityum iyon üzerinde büyük bir gelişme olmaya hazırlanıyor. Ama, şey… daha iyi olabilirdi. Campbell, şirketin hala bir lityum tasarımı üzerinde çalıştığını, ancak silikon versiyonun bir veya iki yıl gerisinde kalacağını söyledi. Bu arada, lityum metal üretimi yetişebilir.

Chicago Üniversitesi’nde pil bilimcisi olan Shirley Meng, bu tür artımlı yaklaşımın akıllıca bir fikir olduğunu söylüyor. Büyük pil üreticileri, son 30 yılda lityum iyon piller yapma konusunda çok daha iyi hale geldi, büyük fabrikalar tasarlayarak ve maliyetleri düşüren daha iyi otomasyon sağladıklarına dikkat çekiyor. “Bütün makineleri yeniden icat etmek istemiyoruz” diyor. “Katı duruma geçmek ve sadece küçük ince ayarlar yapmak istiyoruz. En ideal durum budur.”

Ama sıçrama riski var. Solid State’in en büyük rakibi QuantumScape, farklı bir tür tescilli seramik ve farklı bir dizi üretim süreci gerektiren lityum bazlı bir tasarım kullanıyor. Şirket önerdi zaten var olan fabrikaları yeniden şekillendirmeye veya kopyalamaya çalışmak yerine kendi fabrikalarını kurmayı planlıyor. Şu anda California’da bir pilot öncesi üretim hattı inşa eden şirket, geçen ayki bir kazanç çağrısında yatırımcılara, gelecek yıl yol testi için otomobil üreticilerine akü teslim etmeyi umduğunu söyledi.

Her iki şirket ve bir dizi rakip, pillerini satılık araçlara koymaktan hala yıllar uzakta. Pillerin boyutu arttıkça (katmanlar halinde ölçülür) küçük kusurlar oluşur ve bu da ölçek büyütme için özel bir sorun teşkil eder. Yaptığı işte gerçekten iyi olan bir lityum iyon pil üreticisi, hücrelerinin yalnızca yüzde 80 ila 90’ının gerçekten kullanılabilir olduğunu görebilir. Sürekli olarak bu sayıyı yukarı çekmek için savaşıyorlar. Katı hal piller için bu sayının çok daha düşük olmasını bekleyin. Srinivasan, “Muhtemelen herkesin uğraşacağı en büyük zorluk bu” diyor.

Solid Power için, mevcut EV boyutlu hücreler soğuk havalarda olması gerektiği kadar iyi çalışmıyor ve hücreler tekrar tekrar hızlı şarj edildiğinde pil ömrü çok hızlı düşüyor. Ancak Campbell, pilin daha küçük versiyonlarındaki kıvrımları çözmenin ona iyimserlik verdiğini söylüyor. “Bize kimyanın doğru olduğuna dair güven veriyor” diyor. “Bu bir kimya sorunu değil. Bu bir mühendislik problemidir.”

QuantumScape’in otomotiv testi planlarının zaman çizelgesini netleştirmek için 6 Haziran 2022, 18:20 ET’de güncellendi.

[ad_2]
Kaynak : https://www.wired.com/story/the-next-challenge-for-solid-state-batteries-making-lots-of-them/

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir