211service.com
Længerevarende batteri er ved at blive testet for bærbare enheder
En type batteri, der i sidste ende kunne lagre dobbelt så meget energi som en konventionel, kunne være ved at bevæge sig ud over nicheapplikationer til bærbare enheder, telefoner og endda elbiler.
Solid-state batterier, som de kaldes, har været tilgængelige i et stykke tid og bruges i nogle trådløse sensorer, men de har været for dyre at bruge andre steder. Applied Materials, en af verdens største udstyrsleverandører til halvleder- og displayindustrien, siger, at det kan gøre disse batterier meget billigere. Dette kunne bane vejen for slankere, længerevarende smarture samt elbiler med en rækkevidde svarende til gasdrevne.
I solid-state-batterier erstattes de flydende elektrolytter, der normalt bruges i konventionelle lithium-ion-batterier, med solide, hvilket gør det muligt at udskifte konventionelle elektroder med lithium-metal, der rummer langt mere energi. At fjerne den flydende elektrolyt, som er brandfarlig, kan også forbedre batteriernes sikkerhed, hvilket fører til omkostnings- og størrelsesbesparelser, især i elektriske køretøjer, ved at reducere behovet for komplekse kølesystemer (se TR10: Solid-State Batterier).
De produktionsværktøjer, der indtil videre er afsendt af Applied Materials, og som udfører ekstrem høj præcision af materialer over store områder, vil i første omgang blive brugt til prototyper og demonstrationer af solid-state batterier.
At lave elektrode- og elektrolytmaterialer af høj kvalitet over store områder har været en af udfordringerne for at gøre solid-state batterierne økonomisk. Batterierne fremstilles ved successivt at deponere elektriske kontakter, elektroder og den faste elektrolyt, der adskiller dem, på samme måde som de mange lag af en skærm er aflejret. Hvis den faste elektrolyt har huller, kan det føre til kortslutninger. Applied Materials siger, at det kan overvinde dette såvel som andre produktionsudfordringer.
Det, der holder [solid-state batterier] tilbage, er materialebehandling og omkostningerne, siger Andy Chu, chef for produktmarketing for energilagringsløsninger hos Applied Materials. Vi løser disse problemer. Det vil give dig mulighed for at tage dette til høj lydstyrke.
Applied Materials siger, at kunderne bruger dets udstyr til at fremstille batterier, men det vil ikke oplyse, hvem disse kunder er. Virksomheden siger dog, at en af de første kommercielle anvendelser af dets udstyr sandsynligvis vil være at fremstille batterier til bærbare enheder, såsom smarture, hvor størrelsen er en alvorlig begrænsning.
Solid-state batterier kan også nemt laves i forskellige former, fordi du ikke behøver at bekymre dig om at indeholde en flydende elektrolyt, hvilket gør dem nemmere at pakke inde i et ur, for eksempel. Tynde solid-state batterier kan endda indarbejdes i et fleksibelt urbånd.
Applied Materials har ikke afsløret, hvor meget solid-state-batterier fremstillet ved hjælp af dets teknologi ville koste, hvor meget energi de ville opbevare, eller hvor hurtigt de kunne genoplades. En flerårig udfordring med solid-state batterier har været, at den faste elektrolyt, som ikke er så ledende som flydende, har en tendens til at begrænse effektudgangen. Applied Materials siger, at det arbejder på måder at forbedre denne ledningsevne ved at dope den faste elektrolyt, ligesom man ville dope halvledermaterialer til chips. Virksomheden arbejder også på måder at deponere de energilagrende materialer hurtigere for at muliggøre tykke lag, der lagrer store mængder energi.