Vaste-stofbatterij
Een vaste-stofbatterij gebruikt tussen de elektroden een vaste ionengeleidende elektrolyt in plaats van de conventionele vloeibare elektrolyt. Bij een volledig vaste-stofbatterij is het de bedoeling dat ionen overal in de cel door vaste materialen worden geleid; zo'n batterij mag niet worden gelijkgesteld aan een halfvaste uitvoering of een ontwerp met gelelektrolyt.
Waarom dit belangrijk is
Vaste stof beschrijft de architectuur van de elektrolyt, niet de chemie van de elektroden. Een cel kan nog steeds bekende kathodematerialen gebruiken en de vaste elektrolyt combineren met lithiummetaal, grafiet, silicium of een andere anode. Alleen een vaste elektrolyt maakt een batterij nog niet tot een lithium-metaalbatterij en biedt geen garantie voor de energiedichtheid, laadprestaties, levensduur of veiligheid.
Mogelijke voordelen zijn minder ontvlambare vloeistof, andere verpakkingsmogelijkheden en elektrodecombinaties die de energiedichtheid kunnen verhogen. Tot de uitdagingen behoren het behouden van contact met lage weerstand tussen vaste lagen, het beheersen van uitzetting en scheuren, het tegengaan van dendrieten, het uitoefenen van een geschikte druk en het op grote schaal vervaardigen van dunne, foutloze elektrolytlagen.
Zie Cell Chemistry & Components voor een gedetailleerde beschrijving van elektrolyttypen en interacties in de cel. Zie Latest in Battery Technology voor actuele prototypen en programma's voor voertuigvalidatie.
Beschikbaarheid
Vaste-stoflithiumcellen worden al tientallen jaren onderzocht, met onderzoekswortels die teruggaan tot de jaren 1970. De nog onopgeloste uitdaging voor auto's is niet of een kleine cel kan werken, maar of grote cellen consistent en economisch kunnen worden geproduceerd en tegelijk kunnen voldoen aan de voertuigeisen voor levensduur, snelladen, temperatuurbereik, druk en veiligheid.
Een laboratoriumresultaat, proefproductielijn of testvoertuig op de openbare weg is daarom geen bewijs dat klantenauto's nog maar één modeljaar verwijderd zijn. Zie Latest in Battery Technology voor gedateerde doelstellingen van fabrikanten, ontwikkelingsfasen en de actuele beschikbaarheidsraming van EVKX.