หลักการของแบตเตอรี่โซลิดสเตต

หลักการของแบตเตอรี่โซลิดสเตต

     แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ประเภทหนึ่ง ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน แบตเตอรี่โซลิดสเตตคือแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรดโซลิดและอิเล็กโทรไลต์โซลิด เนื่องจากชุมชนวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึงขีดจำกัดแล้ว แบตเตอรี่โซลิดสเตตจึงถือเป็นแบตเตอรี่ที่สามารถสืบทอดสถานะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตใช้สารประกอบแก้วที่ทำจากลิเธียมและโซเดียมเป็นสารนำไฟฟ้า แทนที่อิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นก่อน และปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างมาก

     แบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบบดั้งเดิมเรียกอีกอย่างว่า "แบตเตอรี่เก้าอี้โยก" โดยนักวิทยาศาสตร์ ปลายทั้งสองด้านของเก้าอี้โยกเป็นขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ และตรงกลางคืออิเล็กโทรไลต์ (ของเหลว) ลิเธียมไอออนเป็นเหมือนนักกีฬาที่ยอดเยี่ยม วิ่งไปมาที่ปลายทั้งสองด้านของเก้าอี้โยก และในการเคลื่อนที่ของลิเธียมไอออนจากบวกไปเป็นลบไปบวก กระบวนการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่จะเสร็จสมบูรณ์

     แบตเตอรี่โซลิดสเตตทำงานในลักษณะเดียวกัน ยกเว้นว่าอิเล็กโทรไลต์เป็นของแข็งและมีความหนาแน่นและโครงสร้างเพื่อให้ไอออนที่มีประจุมากขึ้นมารวมตัวกันที่ปลายด้านหนึ่งและนำกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นปริมาณพลังงานที่เท่ากันแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมีน้อยลง ไม่เพียงเท่านั้น เนื่องจากไม่มีอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่โซลิดสเตต การจัดเก็บจึงง่ายขึ้น และเมื่อใช้กับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ เช่น รถยนต์ ก็ไม่จำเป็นต้องเพิ่มท่อระบายความร้อน ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ ซึ่งไม่เพียงแต่ ประหยัดต้นทุนแต่ยังช่วยลดน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ประเภทหนึ่ง ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน แบตเตอรี่โซลิดสเตตคือแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรดโซลิดและอิเล็กโทรไลต์โซลิด เนื่องจากชุมชนวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึงขีดจำกัดแล้ว แบตเตอรี่โซลิดสเตตจึงถือเป็นแบตเตอรี่ที่สามารถสืบทอดสถานะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตใช้สารประกอบแก้วที่ทำจากลิเธียมและโซเดียมเป็นสารนำไฟฟ้า แทนที่อิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นก่อน และปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างมาก

     แบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบบดั้งเดิมเรียกอีกอย่างว่า "แบตเตอรี่เก้าอี้โยก" โดยนักวิทยาศาสตร์ ปลายทั้งสองด้านของเก้าอี้โยกเป็นขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ และตรงกลางคืออิเล็กโทรไลต์ (ของเหลว) ลิเธียมไอออนเป็นเหมือนนักกีฬาที่ยอดเยี่ยม วิ่งไปมาที่ปลายทั้งสองด้านของเก้าอี้โยก และในการเคลื่อนที่ของลิเธียมไอออนจากบวกไปเป็นลบไปบวก กระบวนการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่จะเสร็จสมบูรณ์

    แบตเตอรี่โซลิดสเตตทำงานในลักษณะเดียวกัน ยกเว้นว่าอิเล็กโทรไลต์เป็นของแข็งและมีความหนาแน่นและโครงสร้างเพื่อให้ไอออนที่มีประจุมากขึ้นมารวมตัวกันที่ปลายด้านหนึ่งและนำกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นปริมาณพลังงานที่เท่ากันแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมีน้อยลง ไม่เพียงเท่านั้น เนื่องจากไม่มีอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่โซลิดสเตต การจัดเก็บจึงง่ายขึ้น และเมื่อใช้กับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ เช่น รถยนต์ ก็ไม่จำเป็นต้องเพิ่มท่อระบายความร้อน ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ ซึ่งไม่เพียงแต่ ประหยัดต้นทุนแต่ยังช่วยลดน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย