Werden keramische Festkörperbatterien zum Hotspot Nr. 1 der zukünftigen Batterietechnologie?

Feststoffbatterietechnologie ist im Bereich der Energiespeicherung vielversprechend. Die Unternehmen für Festkörperbatterien übersehen, dass die Technologie die Zukunft des Automobils ist. Keramische Festkörperbatterien sind für ihre schnellste Wiederaufladung und Stabilität bekannt. Es bietet eine effektive Energiespeicherung und längere Lebensdauer und kann eine Alternative zu Lithiumbatterien sein.

Was ist Festkörperbatterietechnologie?

Festkörperbatterie Vereinfacht ausgedrückt wird ein fester Elektrolyt verwendet, um Elektronen zwischen Kathode und Anode zu leiten. Die Anode besteht aus Lithiummetall oder einem gleichwertigen Werkstoff. Die Kathode ist hauptsächlich ein Verbundwerkstoff. Der Elektrolyt kann entweder Keramik, Polymer oder Glas sein.

Feststoffbatterietechnologie und Vorteile

Die Vorteile der Festkörperbatterie umfassen Folgendes:

• Überlegene Energiedichte
• Höhere thermische Stabilität
• Kompakt und leicht
• Vermeidung von Brandgefahr durch nicht brennbare Elektrolytzusammensetzung
• Anpassungsfähigkeit – Geeignet für extrem heiße und kalte Umgebungsbedingungen
• Keine Leckage
• Das feste Material verhindert außer Kontrolle geratene Reaktionen im gesamten Aufbau.

Festkörperbatterien vs. Lithium-Ionen

Die folgende Tabelle gibt einen guten Überblick über Festkörperbatterien im Vergleich zu Lithium

Keramikbatterietechnologie

Keramik sind oft für ihren hohen Schmelzpunkt und ihre Haltbarkeit bekannt.  Keramische Elektrolyte sind eine vielversprechende Alternative zu flüssigen Elektrolyten. Sie sind leckagefrei und thermisch stabil. Allerdings Keramik führen zu einer geringeren Ionenmigration.

Keramikbatterie sind im Grunde ionenleitende Keramiken, die Elektrolyte ersetzen. Sie sind auch unter dem Namen Festkörperbatterien bekannt, die eine höhere Energiedichte bieten. Ionen wie O-, Li+ und ähnliche Ionen wandern erfolgreich auf keramischen Elektrolyten. Diese Schlüsseleigenschaft wird von Forschern intensiv erforscht, um Keramikbatterien.

Lithium-Keramik-Batterie

Lithium-Keramik-Batterie ist eine bessere Alternative zur herkömmlichen Ionenbatterie mit flüssigen oder gelförmigen Elektrolyten. Die Technologie kann in Fällen eingesetzt werden, in denen die Sicherheit im Vordergrund steht.  Lithium-Keramik-Batterien verwenden keramische Elektrolyte. Die am häufigsten verwendeten Elektrolyte sind Schwefelverbindungen oder Keramikmaterial mit einem Granat aus Lithium.

Der Mechanismus der Ionenübertragung bzw. Reaktion ist ähnlich wie bei Lithium-Ionen-Batterien. Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien, in Lithium-Keramik-Batterie Die Reaktion findet in einem festen Medium statt. Diese Eigenschaft trägt dazu bei, die Auswirkungen des Austretens flüssiger Elektrolyte zu verzögern und eine bessere thermische Stabilität zu gewährleisten.

EV-Batterietechnologie

Der aufstrebende Markt für Elektrofahrzeuge (EV) verzeichnet ein Wachstum von über 90 % bei Festkörperbatterie-Herstellern. EV-Batterien sind wiederaufladbar und dienen der Stromversorgung von Elektrofahrzeugen. In der Regel handelt es sich um Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte. Strenge Emissionskontrollen machen Elektrofahrzeuge zur Zukunft der Automobilindustrie.

EV-Batterie von heute hat eine geringere spezifische Energie. Genau aus diesem Grund verringert sich die Leistungsspanne und erhöht das Gewicht des im Auto gefüllten Kraftstoffs. Allerdings EV-Batterie der nächsten Generation konzentriert sich auf die Entwicklung von Batterien für eine größere elektrische Reichweite, die möglicherweise die doppelte Energie speichern können, die in Lithiumbatterien verfügbar ist.

Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge

In der modernen Ära gab es mehrere Fortschritte in der Festkörperbatterietechnologie. Einige bemerkenswerte Neuigkeiten zu Festkörperbatterien wird unten behandelt

Durchbruch bei Toyota-Batterien

Toyota-Feststoffbatterie ist seit Jahren in der Diskussion. In letzter Zeit wurden die Nachrichtenberichte mit Informationen überflutet von Toyota 900 Meilen Batterie. Wie angekündigt, Neue Batterietechnologie von Toyota wird seine Produktion im Jahr 2026 hochfahren.

Der Toyota-Feststoffbatterieauto soll laut Sprecher eine Reichweite von 900 Meilen bieten. Die Batterieladung ist auf 10 Minuten ausgelegt. Die Toyota EV-Batterie wird voraussichtlich im Jahr 2027 auf den Markt kommen. Die Energiedichte wird den Quellen zufolge 400 Wh/kg betragen.

 Samsung Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge

Samsungs neue Batterietechnologie verspricht eine Energiedichte von 500Wh/Kg. Die Ladezeit von Silberner Samsung-Festkörperakku Die Produktionszeit beträgt etwa 9 Minuten. Samsung gibt bekannt, dass die Pilotanlage voll funktionsfähig ist. Die Massenproduktion von Samsung-Feststoffbatterien soll im Jahr 2027 beginnen.

Samsungs Festkörperbatterie verwendet unterschiedliche Anoden- und Kathodenmaterialien. Die Anode besteht aus einer Silber-Kohlenstoff-Schicht und die Kathode enthält Nickel, Kobalt und Mangan. Aluminium dient als Kollektor und ein schwefelreiches Material wird als Elektrolyt verwendet.

China Feststoffbatterie

China Feststoffbatterien Auch die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt mit der fortschreitenden Keramikforschung. Li Pure Energy verfügt über eine Produktionslinie für Elektrofahrzeugbatterien der nächsten Generation mit einem Ladepotenzial von 200.000 Elektrorollern. Weitere bedeutende Unternehmen auf diesem Gebiet sind Amperex und Chery, die ihren Durchbruch für das Jahr 2027 anpeilen.

Quantumscape Feststoffbatterie

Quantumscape ist ein Pionier in Lithium-Keramik-BatterieDas neue Produkt Cobra behebt die Entflammbarkeitsprobleme, die bei elektrolytischen Batterien auftreten. Der Prototyp bietet eine Ladung von 80 % innerhalb von 15 Minuten.

Nach Ansicht der Analysten ist die QS-Aktie Dieses Jahr wird ein Umsatz von 5 Millionen erwartet, der sich im nächsten Jahr verdoppeln wird. Allerdings könnte auch die Q-Aktie um 500 Millionen fallen.

Was kostet eine Festkörperbatterie?

Es ist allgemein bekannt, dass Lithium-Ionen-Batterien günstig sind. Sie liegen im Allgemeinen bei 150 bis 200 $/Kwh. Andererseits: Im Jahr 2026 wird die Kosten für Festkörperbatterien etwa 400 – 800 $/Kwh. Die hohen Kosten von Festkörperbatterien sind der Grund für ihre geringere Verbreitung durch die Unternehmen für Festkörperbatterien

Abschluss

Keramikbasiert Feststoffbatterietechnologie ist die Technologie der nächsten Generation. Aufgrund ihrer Vorteile wird sie von führenden Unternehmen weltweit geschätzt. Die kommerzielle Skalierung ist jedoch derzeit ein deutlicher Rückschlag. Die laufende Forschung und Entwicklung dürfte in naher Zukunft zu fruchtbaren Ergebnissen im Bereich der Keramikbatterien führen.