Αρχή της μπαταρίας στερεάς κατάστασης

Αρχή της μπαταρίας στερεάς κατάστασης

     Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι ένας τύπος τεχνολογίας μπαταριών. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου και πολυμερών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται συνήθως σήμερα, μια μπαταρία στερεάς κατάστασης είναι μια μπαταρία που χρησιμοποιεί ένα στερεό ηλεκτρόδιο και έναν στερεό ηλεκτρολύτη. Επειδή η επιστημονική κοινότητα πιστεύει ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν φτάσει στα όριά τους, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θεωρούνται ως μπαταρίες που μπορούν να κληρονομήσουν την κατάσταση των μπαταριών ιόντων λιθίου τα τελευταία χρόνια. Η τεχνολογία μπαταριών λιθίου στερεάς κατάστασης χρησιμοποιεί ενώσεις γυαλιού από λίθιο και νάτριο ως ουσίες αγωγιμότητας, αντικαθιστώντας τον ηλεκτρολύτη της προηγούμενης μπαταρίας λιθίου και βελτιώνοντας σημαντικά την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας λιθίου.

     Η παραδοσιακή μπαταρία υγρού λιθίου είναι επίσης γνωστή ως "μπαταρία κουνιστή καρέκλα" από τους επιστήμονες, τα δύο άκρα της κουνιστή πολυθρόνας είναι ο θετικός και ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας και η μέση είναι ο ηλεκτρολύτης (υγρό). Τα ιόντα λιθίου είναι σαν εξαιρετικοί αθλητές, τρέχουν μπρος-πίσω στις δύο άκρες της κουνιστή πολυθρόνας και κατά την κίνηση των ιόντων λιθίου από θετικό προς αρνητικό στο θετικό, η διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας ολοκληρώνεται.

     Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, εκτός από το ότι ο ηλεκτρολύτης είναι στερεός και έχει την πυκνότητα και τη δομή που επιτρέπει σε περισσότερα φορτισμένα ιόντα να συγκεντρώνονται στο ένα άκρο και να μεταφέρουν περισσότερο ρεύμα, αυξάνοντας έτσι τη χωρητικότητα της μπαταρίας. Επομένως, η ίδια ποσότητα ισχύος, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θα γίνουν μικρότερες. Όχι μόνο αυτό, επειδή δεν υπάρχει ηλεκτρολύτης στην μπαταρία στερεάς κατάστασης, η αποθήκευση θα γίνει ευκολότερη και όταν χρησιμοποιείται σε μεγάλο εξοπλισμό όπως αυτοκίνητα, δεν χρειάζεται να προστεθούν πρόσθετοι σωλήνες ψύξης, ηλεκτρονικά χειριστήρια κ.λπ., τα οποία όχι μόνο εξοικονομεί κόστος, αλλά και μειώνει αποτελεσματικά το βάρος. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι ένας τύπος τεχνολογίας μπαταριών. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου και πολυμερών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται συνήθως σήμερα, μια μπαταρία στερεάς κατάστασης είναι μια μπαταρία που χρησιμοποιεί ένα στερεό ηλεκτρόδιο και έναν στερεό ηλεκτρολύτη. Επειδή η επιστημονική κοινότητα πιστεύει ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν φτάσει στα όριά τους, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θεωρούνται ως μπαταρίες που μπορούν να κληρονομήσουν την κατάσταση των μπαταριών ιόντων λιθίου τα τελευταία χρόνια. Η τεχνολογία μπαταριών λιθίου στερεάς κατάστασης χρησιμοποιεί ενώσεις γυαλιού από λίθιο και νάτριο ως ουσίες αγωγιμότητας, αντικαθιστώντας τον ηλεκτρολύτη της προηγούμενης μπαταρίας λιθίου και βελτιώνοντας σημαντικά την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας λιθίου.

     Η παραδοσιακή μπαταρία υγρού λιθίου είναι επίσης γνωστή ως "μπαταρία κουνιστή καρέκλα" από τους επιστήμονες, τα δύο άκρα της κουνιστή πολυθρόνας είναι ο θετικός και ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας και η μέση είναι ο ηλεκτρολύτης (υγρό). Τα ιόντα λιθίου είναι σαν εξαιρετικοί αθλητές, τρέχουν μπρος-πίσω στις δύο άκρες της κουνιστή πολυθρόνας και κατά την κίνηση των ιόντων λιθίου από θετικό προς αρνητικό στο θετικό, η διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας ολοκληρώνεται.

    Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, εκτός από το ότι ο ηλεκτρολύτης είναι στερεός και έχει την πυκνότητα και τη δομή που επιτρέπει σε περισσότερα φορτισμένα ιόντα να συγκεντρώνονται στο ένα άκρο και να μεταφέρουν περισσότερο ρεύμα, αυξάνοντας έτσι τη χωρητικότητα της μπαταρίας. Επομένως, η ίδια ποσότητα ισχύος, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θα γίνουν μικρότερες. Όχι μόνο αυτό, επειδή δεν υπάρχει ηλεκτρολύτης στην μπαταρία στερεάς κατάστασης, η αποθήκευση θα γίνει ευκολότερη και όταν χρησιμοποιείται σε μεγάλο εξοπλισμό όπως αυτοκίνητα, δεν χρειάζεται να προστεθούν πρόσθετοι σωλήνες ψύξης, ηλεκτρονικά χειριστήρια κ.λπ., τα οποία όχι μόνο εξοικονομεί κόστος, αλλά και μειώνει αποτελεσματικά το βάρος.