Samsungi kõrgtehnoloogia instituudi (SAIT) teadlased koostöös Samsungi Jaapani uurimis- ja arenduskeskusega on leidnud tee elujõulise tahkisakuni. Need tahkisakud võivad lähitulevikus asendada tavapäraseid liitiumioonakusid.
Kuid eksperdid usuvad, et see ei ole kiire protsess ja võtab aega, võib-olla 2024. aasta lõpuks. Tahkisakud on paljude suurettevõtete mõtteis alati olnud tänu nende eelistele liitiumioonakude ees. . Paljud ettevõtted juba tegelevad sellega. Nende patareide tootmine ja turustamine on aga veel poolik ülesanne.
Samsungi pooljuhtaku
Samsung seevastu tegi selle võimalikuks tänu oma põhjalikule uurimistööle ja suurepärasele inseneritööle. Samsungi teadlased kasutasid anoodil väga õhukest kihti (5 mikromeetrit) hõbedast süsinikku patareid, mis takistas dendriitide teket.
Koos teiste tehnoloogiatega on sellel akuelemendil umbes kaks korda suurem energiatihedus kui liitium-ioonakudel ja selle tööulatus on kuni 800 km. Lisaks saab seda laadida umbes 1000 korda. Sellega suudab see elektrisõidukite jaoks kokku sõita umbes 800,000 XNUMX miili.
Arvestades asjaolu, et selle energiatihedus on suurem kui liitiumioonakul, on need kompaktsed akud. Sellega tekib elektrisõidukites lisaruumi, mida saaks erinevatel eesmärkidel kasutada.
See, mida Samsung on saavutanud, on tahkisakude potentsiaali arvestades nagu jäämäe tipp. Vastavalt eksperdid, võib muuta nii elektriautode kui ka mobiiltelefonide akude tuleviku.
Miks võivad tahkisakud olla revolutsioonilised?
- Erinevalt liitium-ioonakudest, mis põhjustavad kiirlaadimisel dendriidi moodustumist, mis võib lõpuks põhjustada tulekahju, ei moodusta tahkisakud dendriite. Dendriidid tekivad tavaliselt vedela elektrolüüdi toimel; tahkisakudel on aga tahked elektrolüüdid.
- John B Goodenoughi sõnul, kes töötab praegu tahkisakude kallal ja on ka liitium-ioonakude edu taga, ütles ta, et tahkisakude energiatihedus on 2.2–5 korda suurem kui tavalistel akudel.
- Sellel võib olla kuni 1200 laadimistsüklit madala rakkude lagunemisega. Erinevalt pooljuhtakudest kannatavad liitiumioonakud sama lagunemise all ainult 500 laadimise korral.
- Tahkisakud võivad töötada temperatuurivahemikus -20 kraadi Celsiuse järgi kuni 60 kraadi Celsiuse järgi
- Lühidalt öeldes on need liitiumioonelementidega võrreldes suurema energiatihedusega, kauem kestvad ja ohutumad akud.
Veelgi enam, hr Goodenoughi sõnul saab neid valmistada maasõbralikest materjalidest, mis võivad akude maksumust vähendada. Kuid tänapäeval kulutavad ettevõtted nende akude arendamiseks märkimisväärse summa. Siiani on vaid Samsung suutnud ehitada elujõulise aku, mis seevastu läheb kalliks maksma.
Kuid tänapäeval toimuva tehnoloogia ja uurimistööga ei ole taskukohase hinnaga optimeeritud pooljuhtaku silmapiiril kaugel.