Podrobneje o prednostih baterij s trdnim elektrolitom

Pomembna prednost celic s trdnim elektrolitom je zgradba anode iz čiste (litijeve) kovine; ker je anoda sestavljena samo iz litijevih delcev, ima manjše dimenzije kot anoda litij-ionske tehnologije, ki mora vsebovati tudi grafitno strukturo, ki v litij-ionskih baterijskih celicah zadržuje ione. Ta grafitna struktura zahteva veliko prostornine in je tudi težka, hkrati pa ne pripomore k shranjevanju energije. Rezultati raziskav dokazujejo, da imajo baterijske celice s trdnim elektrolitom od 2- do 2,5-krat večjo energijsko gostoto kot običajne litij-ionske celice. To pomeni manjšo velikost in težo ob enaki sposobnosti shranjevanja energije oziroma več shranjene energije ob enaki masi in velikosti baterijske celice.

Najnovejše raziskave so tudi pokazale, da baterijske celice s trdnim elektrolitom lahko polnimo do 6-krat hitreje kot klasične litij-ionske baterijske celice. Obstajajo že prototipi teh baterijskih celic, ki se polnijo zelo hitro, vendar na škodo drugih odločilnih dejavnikov za doseganje dobre zmogljivosti. Doslej je bilo ugotovljeno, da so tekoči elektroliti pri visokih temperaturah nestabilni, medtem ko so trdni elektroliti pri visokih temperaturah bolj stabilni. Visoke temperature pa nastanejo predvsem pri hitrem polnjenju, kar dodatno poudarja pomen stabilnosti trdnih elektrolitov.

Izdelava klasičnih baterijskih celic s tekočim elektrolitom je dokaj zapleten in drag postopek, saj je treba najprej sestaviti celico, nato pa pozneje vanjo skozi odprtino natočiti tekoči elektrolit. Elektrolit se mora absorbirati v celici, kar traja nekaj časa, nato ga je treba dopolniti do zahtevane ravni, na koncu pa je treba celico tudi ustrezno zatesniti. To je zahtevna in dolgotrajna faza v procesu izdelave. Baterijske celice s trdnim elektrolitom (teoretično) lahko izdelamo oziroma sestavimo na preprostejši in predvsem hitrejši način, a dokler ne bo v resnici stekla serijska izdelava, ne bomo vedeli, kolikšni bodo ti časovni prihranki.

Primerjava med baterijo s trdnim elektrolitom in litij-ionsko baterijo:

Viri slik:

Diagram trdne elektrolitne baterije. Avtor: Luca Bertoli, licenca CC BY-SA 4.0. Povezava

Li-Ion-Zelle (CoO₂-Carbon, Schema). Avtor SVG formata: Cepheiden, licenca CC BY-SA 2.0 DE. Povezava