Lub roj teeb khov kho ua haujlwm li cas

Cov roj teeb khov kho ua haujlwm los ntawm kev siv cov electrolyte khov kho, uas yog qhov tseem ceeb rau kev nkag siab txog seb cov roj teeb khov kho ua haujlwm li cas. Cov electrolyte khov kho no tso cai rau cov ions txav mus los tau zoo ntawm cov electrodes, ua rau lub roj teeb muaj kev nyab xeeb dua thiab ua rau nws khaws cia lub zog ntau dua. Piv txwv li, cov electrolytes khov kho uas muaj sulfide muaj cov conductivity ionic zoo heev, nrog rau cov nqi siab dua 10^-2 S/cm. Lub zog ceev ntawm cov roj teeb no feem ntau pib ntawm 400–500 Wh/kg thiab tuaj yeem tshaj 1000 Wh/kg.

Cov Ntsiab Lus Tseem Ceeb

• Cov roj teeb khov kho muaj cov electrolyte khov kho. Qhov no txav cov ions kom zoo thiab ceev. Lawv muaj kev nyab xeeb thiab muaj zog dua li cov roj teeb ib txwm.

• Cov roj teeb no tuav tau zog ntau dua. Lawv them sai dua thiab ua haujlwm ntev dua. Qhov no pab cov khoom siv kom me dua, sib dua, thiab ntseeg tau dua.

• Cov roj teeb solid-state tseem muaj teeb meem. Lawv kim heev thiab nyuaj ua. Cov kws tshawb fawb tab tom ua haujlwm los kho cov teeb meem no. Tsis ntev, ntau lub tsheb fais fab thiab cov khoom siv yuav siv lawv.

Cov roj teeb khov kho yog dab tsi?

Cov roj teeb khov kho muaj cov khoom khov kho uas txav cov ions. Tsis muaj kua dej hauv cov roj teeb no. Lawv siv cov khoom xws li cov electrolytes uas muaj sulfide lossis cov khoom me me uas tau txheej qhuav. Qhov no ua rau lub roj teeb muaj kev nyab xeeb dua thiab ruaj khov dua.

Tej zaum koj yuav nug tias cov roj teeb no txawv li cas ntawm cov roj teeb hauv koj lub xov tooj lossis laptop. Cov roj teeb lithium-ion ib txwm siv cov kua electrolyte. Cov kua no tuaj yeem xau lossis kub hnyiab yog tias lub roj teeb tawg. Cov roj teeb solid-state tsis muaj teeb meem no. Cov khoom khov kho tsis xau thiab tuaj yeem tswj tau cua sov zoo dua.

Nov yog ib daim ntawv qhia yooj yim los qhia txog qhov sib txawv tseem ceeb:

Cov roj teeb khov kho tuaj yeem khaws cia lub zog ntau dua thiab kav ntev dua. Cov kws tshawb fawb siv cov cuab yeej tshwj xeeb thiab kev sim los ua pov thawj tias cov roj teeb no ua haujlwm zoo dua thiab muaj kev nyab xeeb dua. Thaum koj siv cov khoom nrog cov roj teeb khov kho, koj tau txais lub zog ntau dua hauv lub roj teeb me dua, muaj kev nyab xeeb dua.

Lub Tswv Yim: Thaum thev naus laus zis zoo dua, koj yuav pom cov roj teeb khov kho hauv ntau yam, xws li xov tooj thiab tsheb fais fab.

lub roj teeb khov kho ua haujlwm li cas

Cov roj teeb khov kho txawv ntawm cov roj teeb ib txwm muaj. Lawv muaj peb ntu tseem ceeb: anode, cathode, thiab electrolyte khov kho. Cov electrolyte khov kho nyob nruab nrab ntawm anode thiab cathode. Nws cia cov ions txav mus los tab sis nres cov electrons. Qhov no pab lub roj teeb khaws cia thiab muab lub zog tawm mus kom muaj kev nyab xeeb.

Thaum koj them lub roj teeb, cov lithium ions tawm ntawm cathodeLawv mus ncig los ntawm cov electrolyte khov mus rau qhov anode. Thaum koj siv lub roj teeb, cov ions rov qab mus rau cathode. Cov electrolyte khov tsuas yog cia cov ions txav mus los. Cov electrons yuav tsum hla ib txoj hlau sab nraum lub roj teeb. Qhov no yog qhov uas muab zog rau koj cov khoom siv.

Cov kws tshawb fawb sim cov electrolytes khov sib txawv kom pom tias qhov twg ua haujlwm zoo tshaj plaws. Lawv siv cov khoom siv nplua nuj lithium los ua cov electrolyte. Lawv ua li cas nws hloov pauv qhov ceev ntawm cov ions tuaj yeem txav mus los. Kev kuaj X-ray qhia tau tias cov qauv pab cov ions txav mus los sai. Qee cov electrolytes khov muaj cov ionic conductivity siab dua 1 mS / cm. Qhov no txhais tau tias cov ions txav mus los zoo heev. Kev conductivity siab pab cov roj teeb them sai thiab kav ntev dua.

Tej zaum koj yuav xav tsis thoob tias cov roj teeb khov kho piv rau cov roj teeb lithium-ion li cas. Qhov txawv loj yog cov electrolyte. Cov roj teeb Lithium-ion siv cov electrolyte kua. Cov kua no tuaj yeem xau lossis kub hnyiab yog tias puas lawm. Cov roj teeb khov kho siv cov electrolyte khov kho. Nws tsis xau lossis kub hnyiab yooj yim. Qhov no ua rau lawv muaj kev nyab xeeb dua.

Lus Cim: Cov electrolytes khov tsis kub hnyiab. Lawv txo qhov kev pheej hmoo ntawm hluav taws thiab kub dhau. Qhov no ua rau cov roj teeb khov zoo rau cov tsheb fais fab thiab khaws cia hluav taws xob loj.

Nov yog ib daim ntawv qhia txog qhov sib txawv ntawm kev nyab xeeb:

Cov roj teeb khov kho ua haujlwm zoo dua hauv ntau txoj kev. Cov electrolyte khov kho muab lub zog ceev dua. Koj tau txais lub zog ntau dua hauv lub roj teeb me dua. Lub roj teeb kav ntev dua thiab them sai dua. Kev sim qhia tau tias kev txav mus los ntawm ion zoo dua muab txog li 98.9% ntawm tag nrho lub peev xwm. Kev siv hluav taws xob zoo tuaj yeem ncav cuag 97.8%. Qhov no txhais tau tias lub zog tsawg dua raug pov tseg thiab koj tau txais kev siv ntau dua los ntawm txhua qhov kev them.

Tam sim no koj paub tias cov roj teeb khov kho ua haujlwm li cas. Cov electrolyte khov kho yog qhov tseem ceeb heev. Nws cia cov ions txav mus sai thiab muaj kev nyab xeeb. Nws kuj ua rau lub roj teeb muaj kev nyab xeeb thiab muaj zog dua li cov roj teeb qub. Thaum koj kawm ntxiv, koj yuav pom vim li cas cov thev naus laus zis no tseem ceeb rau yav tom ntej.

Cov roj teeb khov kho yog dab tsi?

Muaj ntau hom roj teeb solid-state. Txhua hom siv cov khoom siv thiab cov qauv tsim sib txawv. Cov kev hloov pauv no cuam tshuam rau txoj haujlwm ntawm lub roj teeb thiab qhov chaw siv nws.

Cov roj teeb khov kho muaj ob pawg tseem ceeb. Cov pawg nyob ntawm seb cov electrolyte tuab npaum li cas.

• Cov roj teeb khov kho ntau muaj cov electrolytes tuab. Tib neeg ua lawv los ntawm kev nias lossis ua kom sov cov khoom ua ke.

• Cov roj teeb nyias nyias muaj cov txheej nyias heev. Cov txheej no tsuas yog tuab ob peb nanometers xwb. Xav tau cov tshuab tshwj xeeb los ua cov zaj duab xis nyias no.

Kuj muaj ntau hom raws li yam uas nyob hauv lub roj teeb. Nov yog ib daim ntawv los pab koj piv rau lawv:

Lub Tswv Yim: Koj tuaj yeem xaiv hom roj teeb uas haum rau koj cov kev xav tau. Cov roj teeb nyias nyias zoo rau cov khoom me me xws li daim npav ntse. Cov roj teeb loj ua haujlwm zoo dua hauv cov tsheb fais fab.

Tam sim no koj paub tias muaj ntau hom roj teeb solid-state. Txhua hom muaj cov txiaj ntsig tshwj xeeb rau kev siv sib txawv.

Lub Xeev Khoom Siv vs. Lithium-Ion

Cov roj teeb khov kho thiab cov roj teeb lithium-ion tsis zoo ib yam. Cov roj teeb khov kho siv cov electrolyte khov kho. Cov roj teeb Lithium-ion siv cov kua. Qhov no ua rau cov roj teeb khov kho muaj kev nyab xeeb dua. Lawv tsis tshua muaj feem yuav kub hnyiab. Lawv tuaj yeem tuav lub zog ntau dua hauv qhov me me. Lawv kuj siv tau ntev dua li cov roj teeb lithium-ion. Tab sis, cov roj teeb khov kho kim dua tam sim no. Lawv kuj nyuaj rau ua.

Nov yog ib daim ntawv los pab koj sib piv:

Cov Zoo thiab Cov Tsis Zoo

Cov roj teeb khov kho muaj ntau yam zoo:

• Lawv khaws cia zog ntau dua 2 txog 2.5 npaug ntau dua li cov roj teeb lithium-ion. Qhov no txhais tau tias cov roj teeb tuaj yeem sib dua thiab me dua.

• Kev them fais sai dua txog li 6 npaug. Koj tsis tas yuav tos ntev npaum li ntawd.

• Lub caij nyoog ntawm hluav taws kub qis dua, tsawg dua 20 npaug.

• Lawv ua haujlwm tau zoo nyob rau hauv qhov chaw kub lossis txias thiab kav ntev dua.

Tiam sis kuj muaj qee qhov teeb meem thiab:

• Lawv raug nqi ntau vim yog cov ntaub ntawv tshiab thiab cov chaw tsim khoom tshwj xeeb.

• Feem ntau cov roj teeb solid-state yuav tsum kub dua li qhov kub hauv chav kom ua haujlwm tau zoo tshaj plaws.

• Qee lub roj teeb sim tsis kav ntev npaum li cov roj teeb lithium iron phosphate. Cov ntawd tuaj yeem kav ntev tshaj 4,000 lub voj voog.

Lus Cim: Cov kws tshaj lij xav tias tus nqi yuav poob mus rau $ 140 ib kWh los ntawm xyoo 2028. Tab sis nws yuav siv sijhawm tsib xyoos ntxiv ua ntej ntau lub.

Cov kev siv roj teeb khov kho yog dab tsi?

Cov Ntawv Thov thiab Cov Kev Sib Tw

Cov roj teeb solid-state siv rau hauv cov tsheb fais fab, cov xov tooj ntse, thiab cov npav ntse. Piv txwv li, lub tsheb Nio ET7 siv lub roj teeb semi-solid-state. Nws tuaj yeem mus txog 650 mais ntawm ib zaug them. Samsung lub roj teeb solid-state tuaj yeem mus txog ntau dua 600 mais. Nws tuaj yeem them txog 80% hauv tsawg dua 10 feeb.

• Cov roj teeb solid-state muaj kev nyab xeeb dua thiab siv tau ntev dua.

• Lawv xav tau cov ntaub ntawv tshwj xeeb thiab kev tsim kho zoo.

• Nws nyuaj rau khaws cov khoom khov kho ze ua ke.

• Cov chaw tsim khoom yuav tsum tsis txhob muaj dej, tshwj xeeb tshaj yog rau cov roj teeb uas muaj sulfide.

Koj yuav pom ntau lub roj teeb solid-state thaum lawv pheej yig dua. Cov chaw tsim khoom tau ua zoo dua qub. Tam sim no, lawv zoo li muaj kev cia siab heev tab sis tseem muaj qee qhov teeb meem uas yuav tsum tau daws.

Cov roj teeb solid-state muaj kev nyab xeeb npaum li cas?

Tej zaum koj yuav xav tsis thoob tias cov roj teeb khov kho puas muaj kev nyab xeeb dua li cov roj teeb ib txwm. Cov roj teeb no siv cov electrolyte khov kho. Qhov khoom khov kho no tsis kub hnyiab lossis xau. Vim li no, lawv yuav tsis kub hnyiab dua li cov roj teeb uas muaj kua nyob hauv. Koj tuaj yeem xav tias muaj kev nyab xeeb dua thaum siv cov roj teeb khov kho hauv cov khoom xws li tsheb lossis xov tooj.

Tiam sis kev nyab xeeb tsis yog hais txog kev tiv thaiv hluav taws xwb. Cov kws tshawb fawb ntawm Purdue University tau kawm txog yam uas tshwm sim thaum cov roj teeb no tsis ua haujlwm. Lawv pom tias qee cov electrolytes khov kho, xws li Li10SnP2S12, tseem tuaj yeem kub heev. Qhov no tshwm sim yog tias qee cov tshuaj tiv thaiv pib ntawm qhov anode. Cov tshuaj tiv thaiv no tuaj yeem ua rau lub roj teeb kub sai. Cov cua sov kuj tseem tuaj yeem ua rau cathode tso tawm oxygen. Qhov no tuaj yeem ua rau muaj ntau cov tshuaj tiv thaiv thiab qee yam hu ua "thermal runaway." Yog li, txawm tias cov khoom khov kho tsis kub hnyiab, lub roj teeb tseem tuaj yeem kub heev yog tias muaj teeb meem sab hauv.

Cov kws tshawb fawb siv cov cuab yeej X-ray los saib sab hauv cov roj teeb khov kho. Qhov project SOLBAT ntawm Faraday Institution pom tias cov kab nrib pleb tuaj yeem tsim nyob rau hauv cov electrolyte khov kho ua ntej lithium tsim. Cov kab nrib pleb no tuaj yeem nthuav dav thiab ua rau luv luv circuits. Yog tias koj siv lub roj teeb ntau dhau, qhov chaw khoob tuaj yeem tsim. Lithium tuaj yeem loj hlob mus rau hauv cov chaw no thiab ua rau lub roj teeb tsis muaj kev nyab xeeb.

Lub Tswv Yim: Cov roj teeb solid-state muaj kev nyab xeeb dua li cov roj teeb qub, tab sis koj tseem yuav tsum ceev faj. Cov qauv tsim tshiab thiab cov ntaub ntawv zoo dua yuav ua rau lawv muaj kev nyab xeeb dua sai sai no.

Cov teeb meem rau kev siv cov roj teeb solid-state yog dab tsi?

Cov roj teeb khov kho zoo li zoo heev, tab sis lawv muaj teeb meem. Cov kws tshawb fawb thiab cov engineers muaj txoj haujlwm nyuaj ua rau lawv ua haujlwm hauv lub neej tiag tiag. Nws tsis yooj yim siv cov roj teeb no hauv tsheb lossis xov tooj.

Nov yog ib daim ntawv teev cov teeb meem tseem ceeb:

Kev ua cov roj teeb solid-state yog qhov nyuaj heev. Cov txheej yuav tsum du thiab tsis muaj qhov tawg. Yog tias lub roj teeb loj dua lossis me dua, nws tuaj yeem tawg sab hauv. Huab cua txias ua rau cov ions txav qeeb dua. Cov chaw tsim khoom xav tau cov tshuab tshwj xeeb los tsim cov roj teeb no. Qhov no ua rau lawv kim dua.

Lub Tswv Yim: Cov kws tshawb fawb tab tom ua haujlwm los kho cov teeb meem no. Thaum lawv nrhiav tau txoj hauv kev zoo dua, koj yuav pom ntau lub roj teeb khov kho nyob ib puag ncig koj.

Thaum twg cov roj teeb solid-state yuav tuaj txog ntawm kev ua lag luam hluav taws xob?

Tej zaum koj yuav xav tsis thoob thaum twg koj yuav pom cov roj teeb khov kho hauv cov tsheb fais fab thiab lwm yam khoom siv. Cov ntawv ceeb toom kev tshuaj xyuas kev lag luam qhia tau hais tias kev lag luam roj teeb khov kho yuav loj hlob sai. Xyoo 2024, qhov loj ntawm kev lag luam yog kwv yees li $ 128.5 lab. Los ntawm xyoo 2032, cov kws tshaj lij xav tias nws yuav ncav cuag $ 2,001.7 lab. Qhov no txhais tau tias kev lag luam tuaj yeem loj hlob ntau dua 40% txhua xyoo. Koj tuaj yeem cia siab tias yuav pom ntau cov roj teeb khov kho ntawm xyoo 2025 thiab 2032.

Muaj ntau yam pab txhawb qhov kev loj hlob no. Kev muag tsheb fais fab tseem pheej nce ntxiv. Tsoomfwv muab kev txhawb siab los siv lub zog huv dua. Cov chaw them hluav taws xob yooj yim dua los nrhiav. Cov tuam txhab kuj siv nyiaj ntau dua rau kev tshawb fawb thiab kev txhim kho. Cov tuam txhab tsim tsheb loj thiab cov tuam txhab roj teeb ua haujlwm ua ke los tsim cov chaw tsim khoom tshiab. Cov kauj ruam no pab coj cov roj teeb khov kho mus rau kev ua lag luam sai dua.

Tej zaum koj yuav pom thawj cov roj teeb solid-state hauv cov tsheb fais fab kim heev. Cov tuam txhab hauv Tebchaws Meskas, Tebchaws Europe, Tuam Tshoj, thiab Nyiv Pooj yog cov ua thawj coj. Tom qab cov tsheb kim heev, koj yuav pom cov roj teeb no hauv cov tsheb ib txwm, cov tsheb npav, thiab txawm tias cov chaw khaws hluav taws xob hauv tsev.

Lus Cim: Tej zaum koj yuav tsis pom cov roj teeb solid-state hauv txhua lub tsheb tam sim ntawd. Thaum xub thawj, lawv yuav kim dua thiab yuav muaj cov qauv tshwj xeeb. Thaum cov chaw tsim khoom ntau dua, cov nqi yuav poob qis, thiab koj yuav pom lawv nyob rau ntau qhov chaw.

Nov yog ib qho kev saib sai sai ntawm yam uas yuav tshwm sim:

Cov roj teeb solid-state yuav los sai sai no. Koj yuav pom lawv hloov koj txoj kev siv tsheb fais fab thiab lwm yam khoom siv hauv ob peb xyoos tom ntej no.

Koj tau kawm txog seb lub roj teeb khov kho ua haujlwm li cas. Cov roj teeb no siv cov electrolyte khov kho. Qhov no pab cov ions txav mus los kom nyab xeeb thiab sai. Nov yog qee yam zoo tseem ceeb txog lawv:

Cov roj teeb khov kho yuav ua rau cov tsheb fais fab thiab cov khoom siv zoo dua rau txhua tus neeg.

Cov Lus Nug Feem Ntau

Dab tsi ua rau cov roj teeb solid-state muaj kev nyab xeeb dua li cov roj teeb ib txwm muaj?

Cov roj teeb khov kho muaj kev nyab xeeb dua vim tias cov electrolyte khov kho tsis tuaj yeem xau. Nws kuj tsis kub hnyiab. Qhov no txhais tau tias koj cov khoom siv muaj feem tsawg dua ntawm kev sib tsoo.

Koj puas siv tau cov roj teeb solid-state thaum huab cua txias?

Koj siv tau cov roj teeb no thaum huab cua txias, tab sis lawv tsis ua haujlwm zoo. Qee hom tiv taus huab cua txias zoo dua lwm hom. Ib txwm saib xyuas qhov kub thiab txias ntawm lub roj teeb.

Cov roj teeb solid-state siv tau ntev npaum li cas?

Feem ntau cov roj teeb solid-state siv tau ntev dua li cov roj teeb lithium-ion. Muaj ntau lub roj teeb uas them tau txog li 2,000 zaug ua ntej lawv pib poob hluav taws xob.