211service.com
Batterij met een langere levensduur wordt getest voor draagbare apparaten
Een type batterij dat uiteindelijk twee keer zoveel energie kan opslaan als een conventionele batterij, zou op het punt staan om verder te gaan dan nichetoepassingen naar draagbare apparaten, telefoons en zelfs elektrische auto's.
Solid-state batterijen, zoals ze worden genoemd, zijn al een tijdje beschikbaar en worden gebruikt in sommige draadloze sensoren, maar ze waren te duur om elders te gebruiken. Applied Materials, een van 's werelds grootste leveranciers van apparatuur voor de halfgeleider- en display-industrie, zegt dat het deze batterijen veel goedkoper kan maken. Dit zou de weg kunnen vrijmaken voor slankere, duurzamere slimme horloges en elektrische auto's met een bereik dat vergelijkbaar is met die op gas.
In vaste-stofbatterijen worden de vloeibare elektrolyten die normaal in conventionele lithium-ionbatterijen worden gebruikt, vervangen door vaste, wat het mogelijk maakt om conventionele elektroden te vervangen door lithium-metaal-elektroden die veel meer energie bevatten. Het afschaffen van de vloeibare elektrolyt, die ontvlambaar is, kan ook de veiligheid van batterijen verbeteren, wat leidt tot besparingen op kosten en afmetingen, met name in elektrische voertuigen, door de behoefte aan complexe koelsystemen te verminderen (zie TR10: Solid-State Batterijen).
De productietools die tot nu toe door Applied Materials zijn geleverd en die uiterst nauwkeurige depositie van materialen over grote gebieden uitvoeren, zullen in eerste instantie worden gebruikt voor prototyping en demonstraties van solid-state batterijen.
Het maken van hoogwaardige elektrode- en elektrolytmaterialen over grote gebieden was een van de uitdagingen om de solid-state batterijen economisch te maken. De batterijen worden gemaakt door achtereenvolgens elektrische contacten, elektroden en de vaste elektrolyt die ze scheidt neer te zetten, op dezelfde manier als de vele lagen van een display. Als de vaste elektrolyt gaten heeft, kan dit leiden tot kortsluiting. Applied Materials zegt dat het deze en andere productie-uitdagingen kan overwinnen.
Het ding dat [solid-state batterijen] tegenhoudt, is de materiaalverwerking en de kosten, zegt Andy Chu, hoofd productmarketing voor oplossingen voor energieopslag bij Applied Materials. We pakken deze problemen aan. Dat zal u toelaten om dit naar een hoog volume te brengen.
Applied Materials zegt dat klanten zijn apparatuur gebruiken om batterijen te maken, maar maakt niet bekend wie die klanten zijn. Het bedrijf zegt echter dat een van de eerste commerciële toepassingen van zijn apparatuur waarschijnlijk het maken van batterijen voor draagbare apparaten, zoals slimme horloges, zal zijn, waar de grootte een ernstige beperking is.
Solid-state batterijen kunnen ook gemakkelijk in verschillende vormen worden gemaakt, omdat u zich geen zorgen hoeft te maken over het bevatten van een vloeibaar elektrolyt, waardoor ze bijvoorbeeld gemakkelijker in een horloge kunnen worden verpakt. Dunne solid-state batterijen zouden zelfs in een flexibele horlogeband kunnen worden verwerkt.
Applied Materials heeft niet bekendgemaakt hoeveel solid-state batterijen gemaakt met behulp van zijn technologie zouden kosten, hoeveel energie ze zouden opslaan of hoe snel ze zouden kunnen worden opgeladen. Een eeuwige uitdaging met solid-state batterijen is dat de vaste elektrolyt, die niet zo geleidend is als vloeibare, de neiging heeft het vermogen te beperken. Applied Materials zegt te werken aan manieren om die geleidbaarheid te verbeteren door de vaste elektrolyt te doteren, net zoals je halfgeleidermaterialen voor chips zou dopen. Ook werkt het bedrijf aan manieren om de energieopslaande materialen sneller af te zetten, zodat dikke lagen mogelijk worden die grote hoeveelheden energie opslaan.