Onderzoekers van het Samsung Institute of Advanced Technology (SAIT), in samenwerking met Samsung's R&D-centrum in Japan, hebben hun weg gevonden naar een levensvatbare solid-state batterij. Deze solid-state batterijen zouden in de nabije toekomst conventionele lithium-ionbatterijen kunnen vervangen.
Deskundigen zijn echter van mening dat dit geen snel proces zal zijn en dat het tijd zal vergen, misschien tegen het einde van 2024. Solid-state batterijen zijn altijd in de gedachten geweest van veel grote bedrijven vanwege hun voordelen ten opzichte van lithium-ionbatterijen. . Veel bedrijven zijn er al mee bezig. Het is echter nog steeds een onvolledige taak om deze batterijen te produceren en op de markt te brengen.
Samsung Solid State-batterij
Samsung daarentegen heeft dit mogelijk gemaakt door hun uitgebreide onderzoek en briljante engineering. De Samsung-onderzoekers gebruikten een zeer dunne laag (5 micrometer) zilverachtige koolstof op de anode van de batterijen, die de vorming van dendrieten voorkomen.
In combinatie met andere technologieën heeft deze batterijcel ongeveer twee keer de energiedichtheid van lithium-ionbatterijen en een bereik tot 800 km. Het kan ook ongeveer 1000 keer worden opgeladen. Hiermee kan het in totaal ongeveer 800,000 mijlen voor elektrische voertuigen leveren.
Gezien het feit dat het een hogere energiedichtheid heeft dan de lithium-ionbatterij, zullen het compacte batterijen zijn. Hiermee komt er extra ruimte in elektrische voertuigen die voor verschillende doeleinden kunnen worden ingezet.
Wat Samsung heeft bereikt, is als het topje van de ijsberg, gezien het potentieel van solid-state batterijen. Volgens de experts, kan een revolutie teweegbrengen in de toekomst van batterijen, zowel voor elektrische auto's als voor mobiele telefoons.
Waarom solid-state batterijen revolutionair kunnen zijn
- In tegenstelling tot lithium-ionbatterijen die bij snel opladen leiden tot dendrietvorming, wat uiteindelijk kan leiden tot brand, vormen solid-state batterijen geen dendrieten. Dendrieten worden meestal gevormd door de vloeibare elektrolyt; solid-state batterijen hebben echter vaste elektrolyten.
- Volgens John B Goodenough, die nu werkt aan solid-state batterijen en ook de man achter het succes van lithium-ionbatterijen, zei hij dat solid-state batterijen 2.2 tot 5 keer de energiedichtheid hebben van conventionele batterijen.
- Het kan tot 1200 laadcycli hebben met een lage celdegradatie. In tegenstelling tot solid-state batterijen, zullen lithium-ionbatterijen dezelfde degradatie ondergaan in slechts 500 oplaadbeurten.
- Solid State-batterijen kunnen werken binnen een temperatuurbereik van -20 graden Celsius tot 60 graden Celsius
- Kortom, dit zijn batterijen met een hogere energiedichtheid, gaan langer mee en zijn veiliger in vergelijking met lithium-ioncellen.
Bovendien kunnen deze volgens de heer Goodenough worden gemaakt van milieuvriendelijke materialen die de kosten van batterijen kunnen verlagen. Tegenwoordig geven bedrijven echter veel geld uit om deze batterijen te ontwikkelen. Tot nu toe is alleen Samsung erin geslaagd een levensvatbare batterij te bouwen, die aan de andere kant duur zal zijn.
Met de technologie en het onderzoek dat tegenwoordig gaande is, is een betaalbare, kostengeoptimaliseerde solid-state batterij echter niet ver in het verschiet.