Katı hal pili, lityum iyon veya lityum polimer pillerde bulunan sıvı veya polimer jel elektrolitler yerine katı elektrolit kullanan bir pil teknolojisidir.
Katı elektrolitler ilk 19. yüzyılda keşfedilmiş olsa da, 20. yüzyılın sonları ve 2010'lardan başlayarak, özellikle elektrikli araçlar bağlamında, katı hal pil teknolojilerine olan ilginin yeniden artmasına neden oldu.
Katı hal pillerinin, Li-iyon pillerin yanıcılık, sınırlı voltaj, dengesiz katı-elektrolit interfaz oluşumu, zayıf çevrim performansı ve gücü gibi birçok sorunu için potansiyel çözümler sağlayabileceği ileri sürülmektedir.
Katı hal pillerinde elektrolit olarak çeşitli seramik (örn. oksit, sülfür, fosfat) ve polimerler kullanılır. Katı hal piller, kalp pilleri, RFID ve giyilebilir cihazlarda kullanım alanı bulmuştur. Daha yüksek enerji yoğunlukları ile potansiyel olarak daha güvenlidirler, ancak çok daha yüksek bir maliyetle. Yaygın benimsemenin önündeki zorluklar arasında enerji ve güç yoğunluğu, dayanıklılık, malzeme maliyetleri, hassasiyet ve kararlılık yer alır.
Tarih
Michael Faraday katı hal iyoniklerinin temelini oluşturan katı elektrolitler gümüş sülfid ve kurşun(II) florürü 1831 ile 1834 arasında keşfetti.
1950'lerin sonlarında, birkaç sistem gümüş iletken kullandı; ancak sistemler, düşük enerji yoğunluğu ve hücre voltajları ve yüksek iç direnç gibi istenmeyen niteliklere sahiplerdi. 1967'de, geniş bir iyon sınıfı (Li+, Na+, K+, Ag+ ve Rb+) için hızlı iyon iletimi β - alüminanın keşfi, artan enerji yoğunluğuna sahip yeni katı hal elektrokimyasal cihazların geliştirilmesi için heyecan başlattı. Kısa sürede, erimiş sodyum / β - alümina / kükürt hücreleri ABD'de Ford Motor Company'de ve Japonya'da NGK'da geliştirildi. Katı hal elektrolitlerine yönelik bu heyecan, hem organiklerde, yani poli(etilen) oksit (PEO) hem de NASICON gibi inorganiklerde yeni sistemlerin keşfinde kendini gösterdi. Bununla birlikte, bu sistemlerin çoğu genellikle yüksek sıcaklıklarda çalışmayı gerektiriyordu ve/veya üretimleri pahalıydı, bu da yalnızca sınırlı ticari dağıtım olanağı sağlıyordu.Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı tarafından geliştirilen yeni bir katı hal elektrolit sınıfı olan Lityum fosfor oksinitrür (LiPON) 1990'larda ortaya çıktı. LiPON, ince film lityum-iyon pilleri yapmak için başarılı bir şekilde kullanılmış olsa da, bu tür uygulamalar, ince film formatı kullanılarak erişilebilen küçük kapasitelerin yanı sıra ince film elektrolitinin biriktirilmesiyle ilişkili maliyet nedeniyle sınırlıydı.
2011 yılında Kamaya ve ark. oda sıcaklığında sıvı elektrolit muadillerinden daha fazla toplu iyonik iletkenlik elde edebilen ilk katı elektrolit Li 1.5 Al 0.5 Ge 1.5 (PO 4 ) 3'ü (LAGP) gösterdi. Bununla birlikte, katı iyon iletkenler nihayet teknolojik olarak Li-ion muadilleriyle rekabet edebilecekti.
2000'ler Ticari Araştırma ve Geliştirme
Teknoloji ilerledikçe, otomotiv ve ulaşım araştırmacıları ve şirketler, katı hal pilleriyle ilgilenmeye başladı. 2011 yılında Bolloré, ilk olarak araba paylaşım hizmeti Autolib ile işbirliği içinde BlueCar model arabalarından oluşan bir filoyu piyasaya sürdü. Araba şirketin elektrikle çalışan hücre çeşitliliğini sergilemeyi amaçlıyordu ve Lityum tuzunun bir kopolimer (polioksietilen ) içinde çözülmesiyle oluşturulan, polimerik elektrolitli 30 kWh lityum metal polimer (LMP) pil kullanmaktaydı.
Kısa süre sonra 2012'de Toyota aynı şeyi yaptı ve EV pazarı için katı hal pilleri üzerinde deneysel araştırmalar yürütmeye başladı. Aynı zamanda Volkswagen, teknolojide uzmanlaşmış küçük teknoloji şirketleriyle ortaklık kurmaya başladı.
2013 yılında, Colorado Boulder Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, halihazırda var olan SSB'lere kıyasla daha yüksek enerji kapasitesi vadeden, demir - kükürt kimyasına dayalı katı bir bileşik katot içeren katı hal lityum pilin geliştirildiğini duyurdu.
Li-ion pillerin mucidi John Goodenough, 2017 yılında, bir cam elektrolit ve lityum, sodyum veya potasyumdan oluşan bir alkali metal anot kullanan bir katı hal pili tanıttı.Toyota aynı yıl Panasonic ile onlarca yıllık ortaklığının katı hal piller konusunda derinleştiğini duyurdu. Böylece katı hal pil teknolojilerini bağımsız olarak geliştiren diğer otomobil üreticileri, BMW,Honda,Hyundai Motor Company ve Nissan'ı içeren büyüyen bir listeye hızla katıldı.Buji üreticisi NGK gibi otomotivle ilgili diğer şirketler, geleneksel fosil yakıt paradigmasının modasının geçtiği algısı karşısında seramik tabanlı katı hal pillere yönelik gelişen talebi karşılamak için iş uzmanlıklarını ve modellerini güçlendirdi.
2018'de büyük gelişmeler yaşanmaya devam etti. Kolorado Boulder Üniversitesi araştırma ekibinden ayrılan Solid Power,' yılda tahmini 10 megavat saat kapasiteli tamamı şarj edilebilir katı lityum-metal pil prototipi üretmek üzere küçük bir üretim hattı kurmak için Samsung ve Hyundai'den 20 milyon dolar fon aldı.
Aynı yıl Stanford Üniversitesinden çıkan başka bir katı hal pil girişimi olan QuantumScape, Volkswagen'in ekibin araştırmasına 100 milyon dolarlık bir yatırım yaptığını duyurmasıyla dikkatleri üzerine çekti ve Bill Gates in de yatırımcısı olduğu firmanın en büyük paydaşı haline geldi. Volkswagen, Haziran 2020'de katı hal pillerin seri ortak üretimi projesi için QuantumScape'e ek 200 milyon dolar bağışladı ve QuantumScape, 29 Kasım 2020'de NYSE'de halka arz edildi. QuantumScape, "seri üretimin 2024'ün ikinci yarısında başlamasını planladı".
Qing Tao, "özel ekipman ve üst düzey dijital ürünler" için SSB'ler tedarik etme niyetiyle 2018'de Çin'in ilk katı hal pil üretim hattını başlattı ve otomotiv alanına genişleme niyetiyle birkaç otomobil üreticisiyle görüştü.
, Temmuz 2021'de birkaç ay içerisinde kulaklık ve giyilebilir cihazlar için katı hal pillerin seri üretimine başlayacağını duyurdu. Pil kapasitesi 3,8 V'ta 25 mAh'a kadardı, bu sebeple pil elektrikli araçlar için uygun değildi. Elektrikli araçlarda kullanılan Lityum-İyon hücreler tipik olarak benzer voltajda 2.000 ila 5.000 mAh sunar: bir EV, eşdeğer güç sağlamak için en az 100 kat daha fazla Murata hücresine ihtiyaç duyar.
girişimi Ford Motor Company ve BMW tarafından 130 milyon $ ile finanse edildi ve şirket 2022 itibarıyla toplam 540 milyon $ topladı.
Toyota, 2025'te hibrit modellerden başlayarak gelecekteki bazı araba modellerinde katı hal pil kullanmayı planladığını duyurdu.
Ocak 2022'de ProLogium Technology, Daimler Group kuruluşu olan Mercedes-Benz ile teknik bir işbirliği anlaşması imzaladı. Yatırılan para, katı hal pil geliştirme ve üretim hazırlıkları için kullanılacaktı.
Şubat 2022'de Alpine 4 Holdings yan kuruluşları Elecjet ve Vayu Aerospace, Drone'larına Katı Hal Pillerini başarıyla taktı ve bir Devlet Yüklenicisine satış yaptı. Temmuz 2022'de Svolt, enerji yoğunluğu 350-400 Wh/kg olan 20 Ah elektrik pilinin üretimini duyurdu.
Malzemeler
Katı hal elektrolitleri (SSE) arasında lityum ortosilikat, cam, sülfürler ve <sub id="mwyQ">RbAg4I5</sub> gibi seramikler bulunur. Oksit elektrolitler Li 1.5 Al 0.5 Ge 1.5 (PO 4 ) 3 (LAGP), Li 1.4 Al 0.4 Ti 1.6 (PO 4 ) 3 (LATP), perovskit tipi Li 3x La 2/3-xTiO3 (LLTO) ve metalik Li ile granat tipi Li 6.4 La 3 Zr 1.4 Ta 0.6 O 12 (LLZO) gibi malzemelerdir. Dört SSE'nin Li'ye karşı termal stabilitesi LAGP < LATP < LLTO < LLZO şeklindeydi.
Umut verici bir başka katı elektrolit olarak Klorür süper iyonik iletkenler önerilmiştir. Deforme olabilen sülfitlerin yanı sıra iyonik iletkendirler, ancak aynı zamanda sülfürlerin zayıf oksidasyon stabilitesinden rahatsız olmazlar. Bunun dışında maliyeti oksit ve sülfit SSE'lerinden daha düşüktür. Klorür katı elektrolit sistemleri Li3MCl6 ve Li2M2/3Cl4 (M Elementleri arasında Y, Tb-Lu, Sc ve In) dir. Katotlar lityum bazlıdır. Varyantlar arasında <sub id="mw8A">LiCoO2</sub>, LiNi1/3 Co 1/3 Mn 1/3O2, LiMn204 ve LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05O2 yer alır. Anotlar daha fazla değişir ve elektrolit tipinden etkilenir. Örnekler arasında In, Si, Ge x Si 1− x, SnO–B2O3, SnS –P2S5,Li2FeS2,FeS, NiP2 ve Li2SiS3 yer alır.
Umut vadeden bir katot malzemesi Li-S'dir (katı bir lityum anot/ Li2S hücresinin bir parçası olarak), " LiCoO2'nin etkin değerinden on kat daha büyük" olan 1670 mAh g −1 teorik özgül kapasiteye sahiptir. Son zamanlarda, bir Li-S katı hal pilinde umut vadeden bir seramik tekstil geliştirildi. Bu tekstil, öngörülen enerji yoğunluğuna ulaşmamasına rağmen, iyon iletimini kolaylaştırdı ve aynı zamanda kükürt yüklemesini de gerçekleştirdi. Öngörülen enerji yoğunluğu ise 500 Wh/kg olmasına karşılık "500 mikron kalınlığında elektrolit desteği ve elektrolit alanının %63 kullanımıyla" sonuç, "71 Wh/kg" idi.
Li-O 2 teorik olarak yüksek bir kapasiteye sahiptir. Temel sorun, anodun ortam atmosferinden izole edilmesi, katodun ise onunla temas halinde olması gerektiğidir.
Bir Li/ LiFePO <sub id="mwARs">4</sub> pil, elektrikli araçlar için katı hal uygulaması olarak gelecek vadediyor. 2010 yılında yapılan bir araştırma, bu malzemeyi "USABC-DOE hedeflerini aşan" bir alternatif olarak sundu.
Saf (ağırlıkça 99,9 %) silikon anotlu bir hücre, (Si anot, katı hal elektroliti (SSE) ve lityum nikel kobalt manganez oksit (NCM811) katot) μSi||SSE||NCM811 Darren HS Tan ve diğerleri tarafından birleştirildi.
Bu tür bir katı hal pili, 5 mA cm -2'ye kadar yüksek akım yoğunluğu, (-20 °C ve 80 °C) aralığında geniş bir çalışma sıcaklığı ve 11 mAh cm -2'ye (2890 mAh/g) kadar alan kapasitesi gösteriyor. 5 mA cm −2 altında 500 döngüden sonra, piller hala %80 kapasite muhafazası sağlıyor. (bu, şu ana kadar bildirilen tüm katı hal μSi pillerin en iyi performansıdır.)
Klorür katı elektrolitler teorik olarak daha yüksek iyonik iletkenlik ve daha iyi şekillendirilebilirliğe sahip olmaları sayesinde oksit katı elektrolitlerden daha fazla umut vadetmektedir. Ayrıca olağanüstü yüksek oksidasyon kararlılığı ve yüksek süneklikleri ek avantaj sağlar. Katı elektrolitlerin bir lityum karışık metal klorür ailesi, Zhou ve diğerleri tarafından geliştirilen Li2Inx Sc 0.666-xCl4, yüksek iyonik iletkenlik (2.0 mS cm −1 ) gösterir. Bunun nedeni, kaplanmış katod aktif malzemelerinin aksine, klorür katı elektrolitinin çıplak katot aktif malzemeleriyle birlikte kullanılabilmesi ve düşük elektronik iletkenliğidir. Daha düşük, ancak yine de etkileyici iyonik iletkenliğe sahip alternatif , daha ucuz klorür katı elektrolit bileşimleri, bir Li2ZrCl6 katı elektrolit ile bulunabilir. Bu özel klorür katı elektrolit, yüksek oda sıcaklığında iyonik iletkenlik (0,81 mS cm −1 ), deforme olabilirlik ve yüksek nem toleransına sahiptir.
Kullanım
Katı hal piller kalp pillerinde, RFID'lerde, giyilebilir cihazlarda ve potansiyel olarak elektrikli araçlarda kullanılabileceklerdir.
Elektrikli araçlar
Hibrit ve elektrikli otomobiller, Li-ion başta,nikel-metal hidrit (NiMH), kurşun-asit ve elektrikli çift katmanlı kapasitör dahil olmak üzere çeşitli pil teknolojilerini kullanır. Ağustos 2020'de Toyota, katı hal piliyle donatılmış prototip aracı LQ Concept'in yol testine başladı. Eylül 2021'de Toyota, özelliklerinden yararlanmak için hibrit elektrikli araçlarında ilk olarak katı hal pilinin benimseneceği pil geliştirme ve tedarik stratejisini açıkladı. Ve Honda, 2024 Baharında tamamen katı hal pillerin üretimi için tanıtım hattını işletmeye başlamak için plan programını belirledi.
Giyilebilir ürünler
Her zamankinden daha küçük ve güvenilir yeni giyilebilir cihazların hayata geçirilmesinde yüksek performans koruma özellikleri bekleniyor.
Uzay ekipmanları
Hitachi Zosen Corporation, Mart 2021'de sektördeki en yüksek kapasitelerden birine sahip olduğunu ve uzay gibi zorlu ortamlar için potansiyel olarak daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahip olduğunu iddia ettikleri bir katı hal pilini duyurdu. Şubat 2022'de bir test görevi başlatıldı ve Ağustos ayında, Japon Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı katı hal pillerinin uzayda düzgün bir şekilde çalıştığını ve Uluslararası Uzay İstasyonundaki Japon Deney Modülü Kibō'deki kamera ekipmanına güç sağladığını duyurdu.
Dronlar
Geleneksel lityum iyon pillerden daha hafif ve güçlü olduklarından, Dronların Katı Hal pillerden faydalanması mantıklıdır. Bir dron üreticisi ve tasarımcısı olan Vayu Aerospace, onları G1 uzun uçuş dronlarına dahil ettikten sonra uçuş süresinin arttığını bildirdi.
Zorluklar
Maliyet
İnce film katı hal pillerinin yapımı pahalı ve vakumlu biriktirme ekipmanı gerektiren, ölçeklendirmenin zor olduğu düşünülen üretim süreçleri kullanır. 2012 yılında, o zamanki teknolojiye göre, 20 Ah katı hal pil hücresinin 100.000 ABD Dolarına mal olacağı ve yüksek menzilli bir elektrikli arabanın bu tür pillerden 800 ila 1.000 arasında ihtiyaç duyacağı tahmin ediliyordu. Aynı şekilde, maliyet, akıllı telefonlar gibi diğer alanlarda ince film katı hal pillerin benimsenmesini engelledi.
Sıcaklık ve basınç
Düşük sıcaklıkta Katı hal pilleri tarihsel olarak düşük performans göstermiştir.
Seramik elektrolitli katı hal piller, elektrotlarla teması sürdürmek için yüksek basınç gerektirir. Seramik ayırıcılı katı hal piller, mekanik baskıdan kırılabilir.
Kyoto Üniversitesi, Tottori Üniversitesi ve Sumitomo Chemical'dan oluşan Japon araştırma grubu, Kasım 2022'de elektrolit için kopolimerize yeni malzemelerle 230Wh/kg kapasiteli katı hal pillerini basınç uygulamadan stabil bir şekilde çalıştırmayı başardıklarını duyurdu.
Arayüz direnci
Bir katot ile katı elektrolit arasındaki yüksek arayüz direnci, katı hal piller için uzun süredir devam eden bir sorun olmuştur.
Arayüz kararsızlığı
Elektrot-elektrolitin arayüz kararsızlığı, katı hal pillerinde her zaman ciddi bir sorun olmuştur. Katı hal elektroliti elektrotla temas ettikten sonra, arayüzdeki kimyasal ve/veya elektrokimyasal yan reaksiyonlar genellikle pasifleştirilmiş bir arayüz üretir, bu da elektrot-SSE arayüzü boyunca Li + difüzyonunu engeller. Yüksek voltaj döngüsü üzerine, bazı SSE'ler oksidatif bozulmaya maruz kalabilir.
Dendritler
Katı hal pillerindeki katı lityum metal anotlar, daha yüksek enerji yoğunlukları, güvenlik ve daha hızlı şarj süreleri sebebiyle lityum iyon pillerin yerini almaya adaydır. Bu tür anotlar Li dendritlerin oluşum ve büyümesinden muzdarip olma eğilimindedirler, elektrolite nüfuz eden tek tip olmayan metal büyümeleri elektriksel kısa devrelere yol açar. Bu kısa devre, enerji boşalması, aşırı ısınma ve bazen de termal kaçak nedeniyle yangın veya patlamalara neden olur. Li dendritleri kulombik verimi düşürür.
Dendrit büyümesinin kesin mekanizmaları bir araştırma konusu olmaya devam etmektedir. Katı elektrolitlerde metal dendrit büyümesi çalışmaları, yüksek sıcaklıkta erimiş sodyum / sodyum - β - alümina / kükürt hücrelerinin araştırılmasıyla başladı. Bu sistemlerde, dendritler bazen sodyum / katı elektrolit arayüzünde kaplama kaynaklı basıncın varlığına bağlı olarak mikro çatlak uzantısının bir sonucu olarak büyür. Bununla birlikte, katı elektrolitin kimyasal bozunması nedeniyle dendrit büyümesi de meydana gelebilir.
Li metaline kararlı Li-iyon katı elektrolitlerde, dendritler öncelikle elektrot / katı elektrolit arayüzünde oluşan basınç nedeniyle yayılır ve çatlağın uzamasına yol açar. Bu arada, ilgili metallere karşı kimyasal olarak kararsız olan katı elektrolitler için, fazlar arası büyüme ve nihai çatlama genellikle dendritlerin oluşmasını engeller.
Katı hal Li-iyon hücrelerinde dendrit büyümesi, hücreleri yüksek sıcaklıkta çalıştırarak veya sertleştirilmiş elektrolitleri kırmak için kalıntı gerilimler kullanarak azaltılabilir, böylece dendritler saptırılır ve dendrit kaynaklı kısa devreler geciktirilir.
Mekanik başarısızlık
Katı hal pillerinde yaygın bir arıza mekanizması, ana yapılardan Li-iyonların eklenmesi ve çıkarılması nedeniyle şarj ve deşarj sırasında anot ve katottaki hacim değişikliklerinden kaynaklanan mekanik arızadır.
Avantajlar
Katı hal pil teknolojisinin daha yüksek enerji yoğunlukları (2,5x) sağladığına inanılıyor.
Organik elektrolitler gibi ticari pillerde bulunan tehlikeli veya zehirli maddelerin kullanımından kaçınabilirler.
Sıvı elektrolitlerin çoğu yanıcı, katı elektrolitler ise yanıcı olmadığından, katı hal pillerin alev alma riskinin daha düşük olduğuna inanılmaktadır. Bu daha az güvenlik sistemine ihtiyaç duyulması ve Modül veya hücre paketi düzeyinde enerji yoğunluğunun daha da yükselmesi anlamına gelir. Son çalışmalar, içeride sıvı elektrolitli geleneksel pillerin içindeki ısı üretiminin yalnızca ~%20-30 olduğunu göstermektedir.
Katı hal pil teknolojisinin daha hızlı şarj etmeye izin verdiğine inanılıyor. Daha yüksek voltaj ve daha uzun çevrim ömrü de mümkündür.
İnce film katı hal pilleri
Arka plan
Li elektrolitine dayanan en eski ince film katı hal pilleri, Keiichi Kanehori tarafından 1986'da bulundu. Ancak teknoloji büyük elektronik cihazlara güç sağlamaya yetersizdi. Son yıllarda bu alanda çok sayıda araştırma yapılmıştır. Garbayo, 2018'de ince film Li-garnet katı hal piller için kristal hallerin yanı sıra "poliamorfizm" olduğunu gösterdi, Moran, 2021'de, geniş kutunun istenen 1–20 μm boyut aralığında seramik filmler üretebileceğini gösterdi
Yapı
Anot: Li, depolama özelliklerinden dolayı tercih edilir, Al, Si ve Sn alaşımları da anot olarak uygundur.
Katot: hafif, iyi döngüsel kapasite ve yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmayı gerektirir. Genellikle LiCoO2, LiFePO4, TiS2, V2O5 ve LiMnO2'yi içerir.
hazırlama teknikleri
Bazı yöntemler aşağıda listelenmiştir.
- Fiziksel yöntemler:
- Magnetron püskürtme (MS), ince film üretimi için fiziksel buhar biriktirmeye dayanan, en yaygın kullanılan işlemlerden biridir.
- İyon demeti biriktirme (IBD); birinci yönteme benzer ancak bu süreçte bias uygulanmaz ve hedef ile substrat arasında plazma oluşmaz.[]
- Darbeli lazer biriktirme (PLD); bu yöntemde kullanılan lazer, yaklaşık 10 8 W cm -2'ye kadar yüksek güçlü darbelere sahiptir.[]
- Vakumlu buharlaştırma (VE); alfa-Si ince filmler hazırlamak için bir yöntemdir. Bu işlem sırasında Si buharlaşır ve metalik bir alt tabaka üzerinde birikir.
- Kimyasal yöntemler:
- Elektrodepozisyon (ED); uygun ve ekonomik açıdan uygun bir teknik olan Si filmlerin üretilmesi içindir.
- Kimyasal buhar biriktirme (CVD); yüksek kalite ve saflıkta ince filmler yapmaya olanak sağlayan bir biriktirme tekniğidir.
- Kızdırma deşarjlı plazma biriktirme (GDPD); karışık bir fizikokimyasal süreçtir. Bu süreçte filmlerdeki ekstra hidrojen içeriğini azaltmak için sentez sıcaklığı artırılmıştır.
İnce film sisteminin geliştirilmesi
- Lityum-Oksijen ve Azot bazlı polimer ince film elektrolitler, katı hal pillerinde tamamen kullanılmaktadır.
- Ag katkılı germanyum kalkojenid ince film katı hal elektrolit sistemi gibi Li bazlı olmayan ince film katı hal pilleri incelenmiştir. Kalınlığı en az 2μm olabilen baryum katkılı ince film sistemi de incelenmiştir. Ayrıca Ni, ince filmde de bir bileşen olabilir.
- İnce film katı hal pilleri için elektrolitleri üretmenin başka yöntemleri de vardır: 1.elektrostatik-sprey biriktirme tekniği, 2. DSM-Soulfill süreci ve 3. Lityum bazlı ince film katı hal pillerinin performansını artırmak için MoO3 nano kemerlerin kullanılması.
Avantajlar
- Diğer pillerle karşılaştırıldığında, ince film piller hem yüksek gravimetrik, hem de hacimsel enerji yoğunluğuna sahiptir. Bunlar, depolanan enerjinin pil performansını ölçmek için önemli göstergelerdir.
- İnce film katı hal piller, yüksek enerji yoğunluğunun yanı sıra uzun kullanım ömrüne, olağanüstü esnekliğe ve düşük ağırlığa sahiptir. Bu özellikler, ince film katı hal pilleri elektrikli araçlar, askeri tesisler ve tıbbi cihazlar gibi çeşitli alanlarda kullanıma uygun hale getirir.
Zorluklar
- Performansı ve verimliliği, geometrisinin doğası gereği sınırlıdır. Bir ince film pilinden çekilen akım büyük ölçüde elektrolit/katot ve elektrolit/anot arayüzlerinin geometrisine ve arayüz kontaklarına bağlıdır.
- Düşük elektrolit kalınlığı ve elektrot ile elektrolit arayüzündeki arayüzey direnci, ince film sistemlerinin çıkışını ve entegrasyonunu etkiler.
- Doldurma-boşaltma işlemi sırasında, hacimsel olarak önemli ölçüde değişiklik malzeme kaybına neden olur.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ a b Reisch (20 Kasım 2017). "Solid-state batteries inch their way to market". C&EN Global Enterprise. 95 (46): 19-21. doi:10.1021/cen-09546-bus.
- ^ Vandervell (26 Eylül 2017). "What is a solid-state battery? The benefits explained". . 21 Aralık 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Ping (September 2019). "A silicon anode for garnet-based all-solid-state batteries: Interfaces and nanomechanics". Energy Storage Materials. 21: 246-252. doi:10.1016/j.ensm.2019.06.024.
- ^ Weppner (September 2003). "Engineering of solid state ionic devices". International Journal of Ionics. 9 (5–6): 444-464. doi:10.1007/BF02376599.
Solid state ionic devices such as high performance batteries...
- ^ "Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy-the European dimension". Science and Technology of Advanced Materials. 14 (4): 043502. August 2013. doi:10.1088/1468-6996/14/4/043502. (PMC) 5090311 $2. (PMID) 27877585.
- ^ "Solid State Cell Chemistries and Designs" (PDF). . 2012. 2 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Owens (January 1987). (PDF). . Corrosion Research Center, University of Minnesota. 24 Şubat 2020 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ a b c d e "Solid-state ionics: The key to the discovery and domination of lithium batteries: some learnings from β-alumina and titanium disulfide". MRS Bulletin (İngilizce). 46 (2): 168-173. 1 Şubat 2021. doi:10.1557/s43577-021-00034-2. ISSN 1938-1425. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (); Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ Yung-Fang Yu Yao (1 Eylül 1967). "Ion exchange properties of and rates of ionic diffusion in beta-alumina". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (İngilizce). 29 (9): 2453-2475. doi:10.1016/0022-1902(67)80301-4. ISSN 0022-1902.
- ^ "Beta alumina—Prelude to a revolution in solid state electrochemistry". NBS Special Publications. 13 (364): 139-154. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (); Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ "New battery packs powerful punch - USATODAY.com". usatoday30.usatoday.com. 8 Aralık 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 8 Aralık 2022.
- ^ a b c d Jones. "The state of solid-state batteries" (PDF). American Ceramic Society Bulletin. 91 (2). 10 Nisan 2022 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ LaCoste (25 Şubat 2021). "A Review on Lithium Phosphorus Oxynitride". The Journal of Physical Chemistry C (İngilizce). 125 (7): 3651-3667. doi:10.1021/acs.jpcc.0c10001. ISSN 1932-7447. 23 Ağustos 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Liang (23 Şubat 2019). "Research progress of all solid-state thin film lithium Battery". IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 218 (1): 012138. doi:10.1088/1755-1315/218/1/012138. ISSN 1755-1315. 8 Aralık 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Kamaya (July 2011). "A lithium superionic conductor". Nature Materials (İngilizce). 10 (9): 682-686. doi:10.1038/nmat3066. ISSN 1476-4660. (PMID) 21804556. 8 Aralık 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Greimel (27 Ocak 2014). "Toyota preps solid-state batteries for '20s". . 21 Nisan 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ a b . . 18 Eylül 2013. 7 Kasım 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ a b "Lithium-Ion Battery Inventor Introduces New Technology for Fast-Charging, Noncombustible Batteries". University of Texas at Austin. 28 Şubat 2017. 22 Mart 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Buckland (13 Aralık 2017). "Toyota Deepens Panasonic Battery Ties in Electric-Car Rush". . 8 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ "Solid Power, BMW partner to develop next-generation EV batteries". Reuters. 18 Aralık 2017. 29 Aralık 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Krok (21 Aralık 2017). "Honda hops on solid-state battery bandwagon". Roadshow by CNET. 8 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Lambert (6 Nisan 2017). "Hyundai reportedly started pilot production of next-gen solid-state batteries for electric vehicles". Electrek. 8 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ "Honda and Nissan said to be developing next-generation solid-state batteries for electric vehicles". The Japan Times. Kyodo News. 21 Aralık 2017. 8 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Tajitsu (21 Aralık 2017). "Bracing for EV shift, NGK Spark Plug ignites all solid-state battery quest". Reuters. 6 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ "Straight out of CU (and Louisville): A battery that could change the world". Boulder Weekly (İngilizce). 12 Eylül 2018. 7 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 12 Şubat 2020. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ "Samsung Venture, Hyundai Investing in Battery Producer". Bloomberg.com. 10 Eylül 2018. 21 Aralık 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 11 Eylül 2018.
- ^ "Solid Power raises $20 million to build all-solid-state batteries — Quartz". qz.com. 10 Eylül 2018. 3 Ocak 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 10 Eylül 2018.
- ^ "Volkswagen becomes latest automaker to invest in solid-state batteries for electric cars". 22 Haziran 2018. 26 Şubat 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ "Bill Gates-backed vehicle battery supplier to go public through SPAC deal". CNBC (İngilizce). 3 Eylül 2020. 15 Mart 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2021. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ a b Manchester (30 Kasım 2020). "QuantumScape successfully goes public". electrive.com. 4 Şubat 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Lambert (20 Kasım 2018). "China starts solid-state battery production, pushing energy density higher". Electrek. 7 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ "Murata to mass-produce all-solid-state batteries in fall". Nikkei Asia. 19 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 19 Temmuz 2021.
- ^ "Murata develops solid state battery for wearables applications". 29 Temmuz 2021. 7 Kasım 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ "Category: 18650/20700/21700 Rechargeable batteries". 29 Temmuz 2021. 29 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Pranshu Verma (18 Mayıs 2022). "Inside the race for a car battery that charges fast — and won't catch fire". The Washington Post. 13 Temmuz 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ "Toyota Outlines Solid-State Battery Tech". 8 Eylül 2021. 31 Ekim 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 12 Kasım 2021.
- ^ "Taiwan battery maker ProLogium signs investment deal with Mercedes-Benz". Reuters. 27 Ocak 2022. 1 Kasım 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 1 Kasım 2022.
- ^ "5 Exciting Drone Stocks Ready to Take Flight? ALPP, UAVS, DPRO, AVAV, RCAT". Nov 2022. 4 Kasım 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ "Svolt Energy develops solid-state battery cells that will allow vehicles to reach over 1,000 km range". 19 Temmuz 2022. 29 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Chandler (12 Temmuz 2017). "Study suggests route to improving rechargeable lithium batteries". Massachusetts Institute of Technology. 15 Şubat 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
Researchers have tried to get around these problems by using an electrolyte made out of solid materials, such as some ceramics.
- ^ "Toward all-solid lithium batteries". Massachusetts Institute of Technology. 2 Şubat 2017. 19 Ocak 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
Researchers investigate mechanics of lithium sulfides, which show promise as solid electrolytes.
- ^ Wang (September 2021). "Greatly enhanced energy density of all‐solid‐state rechargeable battery operating in high humidity environments". International Journal of Energy Research. 45 (11): 16794-16805. doi:10.1002/er.6928.
- ^ Akin (September 2020). "Effect of relative humidity on the reaction kinetics in rubidium silver iodide based all-solid-state battery". Electrochimica Acta. 355: 136779. doi:10.1016/j.electacta.2020.136779.
- ^ Chen (April 2020). "The Thermal Stability of Lithium Solid Electrolytes with Metallic Lithium". Joule. 4 (4): 812-821. doi:10.1016/j.joule.2020.03.012.
- ^ Wang (December 2021). "A cost-effective and humidity-tolerant chloride solid electrolyte for lithium batteries". Nature Communications. 12 (1): 4410. doi:10.1038/s41467-021-24697-2. (PMC) 8292426 $2. (PMID) 34285207.
- ^ Li (2019). "Air-stable Li 3 InCl 6 electrolyte with high voltage compatibility for all-solid-state batteries". Energy & Environmental Science. 12 (9): 2665-2671. doi:10.1039/C9EE02311A.
- ^ Schlem (February 2020). "Mechanochemical Synthesis: A Tool to Tune Cation Site Disorder and Ionic Transport Properties of Li 3 MCl 6 (M = Y, Er) Superionic Conductors". Advanced Energy Materials. 10 (6): 1903719. doi:10.1002/aenm.201903719.
- ^ Zhou (2020). "A new halospinel superionic conductor for high-voltage all solid state lithium batteries". Energy & Environmental Science. 13 (7): 2056-2063. doi:10.1039/D0EE01017K.
- ^ a b c Takada (February 2013). "Progress and prospective of solid-state lithium batteries". Acta Materialia. 61 (3): 759-770. doi:10.1016/j.actamat.2012.10.034.
- ^ Gong (July 2018). "Lithium-ion conductive ceramic textile: A new architecture for flexible solid-state lithium metal batteries". Materials Today. 21 (6): 594-601. doi:10.1016/j.mattod.2018.01.001.
- ^ Damen (October 2010). "Solid-state, rechargeable Li/LiFePO4 polymer battery for electric vehicle application". Journal of Power Sources. 195 (19): 6902-6904. doi:10.1016/j.jpowsour.2010.03.089.
- ^ Tan (24 Eylül 2021). "Carbon-free high-loading silicon anodes enabled by sulfide solid electrolytes". Science. 373 (6562): 1494-1499. doi:10.1126/science.abg7217. (PMID) 34554780. 29 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Tanibata (3 Ağustos 2020). "Metastable Chloride Solid Electrolyte with High Formability for Rechargeable All-Solid-State Lithium Metal Batteries". ACS Materials Letters (İngilizce). 2 (8): 880-886. doi:10.1021/acsmaterialslett.0c00127. ISSN 2639-4979. 18 Kasım 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Zhou (January 2022). "High areal capacity, long cycle life 4 V ceramic all-solid-state Li-ion batteries enabled by chloride solid electrolytes". Nature Energy (İngilizce). 7 (1): 83-93. doi:10.1038/s41560-021-00952-0. ISSN 2058-7546. 16 Ocak 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Wang (20 Temmuz 2021). "A cost-effective and humidity-tolerant chloride solid electrolyte for lithium batteries". Nature Communications (İngilizce). 12 (1): 4410. doi:10.1038/s41467-021-24697-2. ISSN 2041-1723. (PMC) 8292426 $2. (PMID) 34285207.
- ^ a b c Carlon (24 Ekim 2016). "The battery technology that could put an end to battery fires". Android Authority. 3 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ "Will solid-state batteries power us all?". The Economist. 16 Ekim 2017. 29 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ . Alternative Fuels Data Center. 26 Ağustos 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ . . 27 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
Many automakers have adopted lithium-ion (Li-ion) batteries as the preferred EDV energy storage option, capable of delivering the required energy and power density in a relatively small, lightweight package.
- ^ . The Drive. 7 Eylül 2021. 8 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Kasım 2021.
- ^ (PDF). Toyota. 7 Eylül 2021. 7 Eylül 2021 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Kasım 2021.
- ^ . ToyotaTimes. 8 Eylül 2021. 27 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Kasım 2021.
- ^ . Honda. August 2022. 30 Eylül 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Kasım 2022.
- ^ Henry Brown (4 Mayıs 2021). . gadget tendency. 4 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Kasım 2021.
- ^ . . 17 Kasım 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Kasım 2021.
- ^ Ryotaro Sato (4 Mart 2021). "'World's highest-capacity' solid-state battery developed in Japan". Nikkei Asia. 7 Şubat 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Şubat 2023.
- ^ "JAXA and Hitachi Zosen Jointly Confirm All-solid-state Lithium-ion Batteries' Charge/Discharge Operation in Space, World First". Japanese Aerospace Exploration Agency. 5 Ağustos 2022. 29 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Şubat 2023.
- ^ . 5 Kasım 2022. 5 Kasım 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ a b c (PDF). 8 Ocak 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ . 21 Aralık 2015. 23 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ [Achieved in developing "Flexible solid" state battery: Large capacity by new material]. (Japonca). 7 Kasım 2022. 7 Kasım 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Kasım 2022.
- ^ Lou (September 2020). "Multi-scale Imaging of Solid-State Battery Interfaces: From Atomic Scale to Macroscopic Scale". Chem. 6 (9): 2199-2218. doi:10.1016/j.chempr.2020.06.030.
- ^ Richards (12 Ocak 2016). "Interface Stability in Solid-State Batteries". Chemistry of Materials. 28 (1): 266-273. doi:10.1021/acs.chemmater.5b04082.
- ^ Wang (March 2018). "Stress-driven lithium dendrite growth mechanism and dendrite mitigation by electroplating on soft substrates". Nature Energy. 3 (3): 227-235. doi:10.1038/s41560-018-0104-5.
- ^ Cheng (17 Kasım 2015). "A Review of Solid Electrolyte Interphases on Lithium Metal Anode". Advanced Science. 3 (3): 1500213. doi:10.1002/advs.201500213. (PMC) 5063117 $2. (PMID) 27774393.
- ^ Armstrong (1974). "The Breakdown of Beta-Alumina Ceramic Electrolyte". Electrochimica Acta. 19 (5): 187-192. doi:10.1016/0013-4686(74)85065-6.
- ^ De Jonghe (1 Mart 1981). "Slow degradation and electron conduction in sodium/beta-aluminas". Journal of Materials Science (İngilizce). 16 (3): 780-786. doi:10.1007/BF02402796. ISSN 1573-4803.
- ^ a b D. Fincher (November 2022). "Controlling dendrite propagation in solid-state batteries with engineered stress". Joule. 6 (11): 2542-4351. doi:10.1016/j.joule.2022.10.011.
- ^ Tippens (14 Haziran 2019). "Visualizing Chemomechanical Degradation of a Solid-State Battery Electrolyte". ACS Energy Letters (İngilizce). 4 (6): 1475-1483. doi:10.1021/acsenergylett.9b00816. ISSN 2380-8195. 6 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Wang (10 Şubat 2019). "Temperature dependent flux balance of the Li/Li7La3Zr2O12 interface". Electrochimica Acta (İngilizce). 296: 842-847. doi:10.1016/j.electacta.2018.11.034. ISSN 0013-4686.
- ^ Deysher (1 Mayıs 2022). "Transport and mechanical aspects of all-solid-state lithium batteries". Materials Today Physics (İngilizce). 24: 100679. doi:10.1016/j.mtphys.2022.100679. ISSN 2542-5293.
- ^ West, William C; Nanda, Jagjit, (Ed.) (2015). Handbook of Solid State Batteries. Materials and Energy. 6. World Scientific Publishing Co. Pte. doi:10.1142/9487. ISBN . r eksik
|soyadı1=
() - ^ a b c Bullis (19 Nisan 2011). . . 13 Aralık 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Inoue (18 Ocak 2017). "Are All-Solid-State Lithium-Ion Batteries Really Safe?–Verification by Differential Scanning Calorimetry with an All-Inclusive Microcell". ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (2): 1507-1515. doi:10.1021/acsami.6b13224. (PMID) 28001045.
- ^ Eisenstein (1 Ocak 2018). "From cellphones to cars, these batteries could cut the cord forever". NBC News. 6 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Limer (25 Temmuz 2017). "Toyota Working on Electric Cars That Charge in Minutes for 2022". . 8 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ocak 2018.
- ^ Kanehori (January 1986). "Titanium disulfide films fabricated by plasma CVD". Solid State Ionics. 18-19: 818-822. doi:10.1016/0167-2738(86)90269-9.
- ^ Garbayo (April 2018). "Glass‐Type Polyamorphism in Li‐Garnet Thin Film Solid State Battery Conductors". Advanced Energy Materials. 8 (12): 1702265. doi:10.1002/aenm.201702265.
- ^ Balaish (March 2021). "Processing thin but robust electrolytes for solid-state batteries". Nature Energy. 6 (3): 227-239. doi:10.1038/s41560-020-00759-5.
- ^ Kim (May 2015). "A review of lithium and non-lithium based solid state batteries". Journal of Power Sources. 282: 299-322. doi:10.1016/j.jpowsour.2015.02.054.
- ^ Mukanova (September 2018). "A mini-review on the development of Si-based thin film anodes for Li-ion batteries". Materials Today Energy. 9: 49-66. doi:10.1016/j.mtener.2018.05.004.
- ^ Swann (March 1988). "Magnetron sputtering". Physics in Technology. 19 (2): 67-75. doi:10.1088/0305-4624/19/2/304.
- ^ Ohara (1 Haziran 2003). "Li insertion/extraction reaction at a Si film evaporated on a Ni foil". Journal of Power Sources. 119-121: 591-596. doi:10.1016/S0378-7753(03)00301-X.
- ^ Dogan (May 2016). "Electrodeposited copper foams as substrates for thin film silicon electrodes". Solid State Ionics. 288: 204-206. doi:10.1016/j.ssi.2016.02.001.
- ^ Mukanova (1 Ocak 2017). "CVD graphene growth on a surface of liquid gallium". Materials Today: Proceedings. 4 (3, Part A): 4548-4554. doi:10.1016/j.matpr.2017.04.028.
- ^ Kulova (1 Temmuz 2006). "Lithium intercalation into amorphous-silicon thin films: An electrochemical-impedance study". Russian Journal of Electrochemistry. 42 (7): 708-714. doi:10.1134/S1023193506070032.
- ^ Kozicki (1 Temmuz 2003). "Nanostructure of solid electrolytes and surface electrodeposits". Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. 19 (1): 161-166. doi:10.1016/S1386-9477(03)00313-8.
- ^ "RF sputtering deposition of BCZY proton conducting electrolytes" (PDF). 20 Kasım 2021 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 29 Mart 2023.
- ^ Xia (2010). "Structural and Electrochemical Properties of LiNi[sub 0.5]Mn[sub 0.5]O[sub 2] Thin-Film Electrodes Prepared by Pulsed Laser Deposition". Journal of the Electrochemical Society. 157 (3): A348. doi:10.1149/1.3294719.
- ^ Mai (2007). "Lithiated MoO3 Nanobelts with Greatly Improved Performance for Lithium Batteries". Advanced Materials. 19 (21): 3712-3716. doi:10.1002/adma.200700883.
- ^ a b Patil (4 Ağustos 2008). "Issue and challenges facing rechargeable thin film lithium batteries". Materials Research Bulletin. 43 (8): 1913-1942. doi:10.1016/j.materresbull.2007.08.031.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kati hal pili lityum iyon veya lityum polimer pillerde bulunan sivi veya polimer jel elektrolitler yerine kati elektrolit kullanan bir pil teknolojisidir Kati elektrolitler ilk 19 yuzyilda kesfedilmis olsa da 20 yuzyilin sonlari ve 2010 lardan baslayarak ozellikle elektrikli araclar baglaminda kati hal pil teknolojilerine olan ilginin yeniden artmasina neden oldu Kati hal pillerinin Li iyon pillerin yanicilik sinirli voltaj dengesiz kati elektrolit interfaz olusumu zayif cevrim performansi ve gucu gibi bircok sorunu icin potansiyel cozumler saglayabilecegi ileri surulmektedir Kati hal pillerinde elektrolit olarak cesitli seramik orn oksit sulfur fosfat ve polimerler kullanilir Kati hal piller kalp pilleri RFID ve giyilebilir cihazlarda kullanim alani bulmustur Daha yuksek enerji yogunluklari ile potansiyel olarak daha guvenlidirler ancak cok daha yuksek bir maliyetle Yaygin benimsemenin onundeki zorluklar arasinda enerji ve guc yogunlugu dayaniklilik malzeme maliyetleri hassasiyet ve kararlilik yer alir TarihMichael Faraday kati hal iyoniklerinin temelini olusturan kati elektrolitler gumus sulfid ve kursun II floruru 1831 ile 1834 arasinda kesfetti 1950 lerin sonlarinda birkac sistem gumus iletken kullandi ancak sistemler dusuk enerji yogunlugu ve hucre voltajlari ve yuksek ic direnc gibi istenmeyen niteliklere sahiplerdi 1967 de genis bir iyon sinifi Li Na K Ag ve Rb icin hizli iyon iletimi b aluminanin kesfi artan enerji yogunluguna sahip yeni kati hal elektrokimyasal cihazlarin gelistirilmesi icin heyecan baslatti Kisa surede erimis sodyum b alumina kukurt hucreleri ABD de Ford Motor Company de ve Japonya da NGK da gelistirildi Kati hal elektrolitlerine yonelik bu heyecan hem organiklerde yani poli etilen oksit PEO hem de NASICON gibi inorganiklerde yeni sistemlerin kesfinde kendini gosterdi Bununla birlikte bu sistemlerin cogu genellikle yuksek sicakliklarda calismayi gerektiriyordu ve veya uretimleri pahaliydi bu da yalnizca sinirli ticari dagitim olanagi sagliyordu Oak Ridge Ulusal Laboratuvari tarafindan gelistirilen yeni bir kati hal elektrolit sinifi olan Lityum fosfor oksinitrur LiPON 1990 larda ortaya cikti LiPON ince film lityum iyon pilleri yapmak icin basarili bir sekilde kullanilmis olsa da bu tur uygulamalar ince film formati kullanilarak erisilebilen kucuk kapasitelerin yani sira ince film elektrolitinin biriktirilmesiyle iliskili maliyet nedeniyle sinirliydi 2011 yilinda Kamaya ve ark oda sicakliginda sivi elektrolit muadillerinden daha fazla toplu iyonik iletkenlik elde edebilen ilk kati elektrolit Li 1 5 Al 0 5 Ge 1 5 PO 4 3 u LAGP gosterdi Bununla birlikte kati iyon iletkenler nihayet teknolojik olarak Li ion muadilleriyle rekabet edebilecekti 2000 ler Ticari Arastirma ve GelistirmeTeknoloji ilerledikce otomotiv ve ulasim arastirmacilari ve sirketler kati hal pilleriyle ilgilenmeye basladi 2011 yilinda Bollore ilk olarak araba paylasim hizmeti Autolib ile isbirligi icinde BlueCar model arabalarindan olusan bir filoyu piyasaya surdu Araba sirketin elektrikle calisan hucre cesitliligini sergilemeyi amacliyordu ve Lityum tuzunun bir kopolimer polioksietilen icinde cozulmesiyle olusturulan polimerik elektrolitli 30 kWh lityum metal polimer LMP pil kullanmaktaydi Kisa sure sonra 2012 de Toyota ayni seyi yapti ve EV pazari icin kati hal pilleri uzerinde deneysel arastirmalar yurutmeye basladi Ayni zamanda Volkswagen teknolojide uzmanlasmis kucuk teknoloji sirketleriyle ortaklik kurmaya basladi 2013 yilinda Colorado Boulder Universitesi ndeki arastirmacilar halihazirda var olan SSB lere kiyasla daha yuksek enerji kapasitesi vadeden demir kukurt kimyasina dayali kati bir bilesik katot iceren kati hal lityum pilin gelistirildigini duyurdu Li ion pillerin mucidi John Goodenough 2017 yilinda bir cam elektrolit ve lityum sodyum veya potasyumdan olusan bir alkali metal anot kullanan bir kati hal pili tanitti Toyota ayni yil Panasonic ile onlarca yillik ortakliginin kati hal piller konusunda derinlestigini duyurdu Boylece kati hal pil teknolojilerini bagimsiz olarak gelistiren diger otomobil ureticileri BMW Honda Hyundai Motor Company ve Nissan i iceren buyuyen bir listeye hizla katildi Buji ureticisi NGK gibi otomotivle ilgili diger sirketler geleneksel fosil yakit paradigmasinin modasinin gectigi algisi karsisinda seramik tabanli kati hal pillere yonelik gelisen talebi karsilamak icin is uzmanliklarini ve modellerini guclendirdi 2018 de buyuk gelismeler yasanmaya devam etti Kolorado Boulder Universitesi arastirma ekibinden ayrilan Solid Power yilda tahmini 10 megavat saat kapasiteli tamami sarj edilebilir kati lityum metal pil prototipi uretmek uzere kucuk bir uretim hatti kurmak icin Samsung ve Hyundai den 20 milyon dolar fon aldi Ayni yil Stanford Universitesinden cikan baska bir kati hal pil girisimi olan QuantumScape Volkswagen in ekibin arastirmasina 100 milyon dolarlik bir yatirim yaptigini duyurmasiyla dikkatleri uzerine cekti ve Bill Gates in de yatirimcisi oldugu firmanin en buyuk paydasi haline geldi Volkswagen Haziran 2020 de kati hal pillerin seri ortak uretimi projesi icin QuantumScape e ek 200 milyon dolar bagisladi ve QuantumScape 29 Kasim 2020 de NYSE de halka arz edildi QuantumScape seri uretimin 2024 un ikinci yarisinda baslamasini planladi Qing Tao ozel ekipman ve ust duzey dijital urunler icin SSB ler tedarik etme niyetiyle 2018 de Cin in ilk kati hal pil uretim hattini baslatti ve otomotiv alanina genisleme niyetiyle birkac otomobil ureticisiyle gorustu Temmuz 2021 de birkac ay icerisinde kulaklik ve giyilebilir cihazlar icin kati hal pillerin seri uretimine baslayacagini duyurdu Pil kapasitesi 3 8 V ta 25 mAh a kadardi bu sebeple pil elektrikli araclar icin uygun degildi Elektrikli araclarda kullanilan Lityum Iyon hucreler tipik olarak benzer voltajda 2 000 ila 5 000 mAh sunar bir EV esdeger guc saglamak icin en az 100 kat daha fazla Murata hucresine ihtiyac duyar girisimi Ford Motor Company ve BMW tarafindan 130 milyon ile finanse edildi ve sirket 2022 itibariyla toplam 540 milyon topladi Toyota 2025 te hibrit modellerden baslayarak gelecekteki bazi araba modellerinde kati hal pil kullanmayi planladigini duyurdu Ocak 2022 de ProLogium Technology Daimler Group kurulusu olan Mercedes Benz ile teknik bir isbirligi anlasmasi imzaladi Yatirilan para kati hal pil gelistirme ve uretim hazirliklari icin kullanilacakti Subat 2022 de Alpine 4 Holdings yan kuruluslari Elecjet ve Vayu Aerospace Drone larina Kati Hal Pillerini basariyla takti ve bir Devlet Yuklenicisine satis yapti Temmuz 2022 de Svolt enerji yogunlugu 350 400 Wh kg olan 20 Ah elektrik pilinin uretimini duyurdu MalzemelerKati hal elektrolitleri SSE arasinda lityum ortosilikat cam sulfurler ve lt sub id mwyQ gt RbAg4I5 lt sub gt gibi seramikler bulunur Oksit elektrolitler Li 1 5 Al 0 5 Ge 1 5 PO 4 3 LAGP Li 1 4 Al 0 4 Ti 1 6 PO 4 3 LATP perovskit tipi Li 3x La 2 3 xTiO3 LLTO ve metalik Li ile granat tipi Li 6 4 La 3 Zr 1 4 Ta 0 6 O 12 LLZO gibi malzemelerdir Dort SSE nin Li ye karsi termal stabilitesi LAGP lt LATP lt LLTO lt LLZO seklindeydi Umut verici bir baska kati elektrolit olarak Klorur super iyonik iletkenler onerilmistir Deforme olabilen sulfitlerin yani sira iyonik iletkendirler ancak ayni zamanda sulfurlerin zayif oksidasyon stabilitesinden rahatsiz olmazlar Bunun disinda maliyeti oksit ve sulfit SSE lerinden daha dusuktur Klorur kati elektrolit sistemleri Li3MCl6 ve Li2M2 3Cl4 M Elementleri arasinda Y Tb Lu Sc ve In dir Katotlar lityum bazlidir Varyantlar arasinda lt sub id mw8A gt LiCoO2 lt sub gt LiNi1 3 Co 1 3 Mn 1 3O2 LiMn204 ve LiNi 0 8 Co 0 15 Al 0 05O2 yer alir Anotlar daha fazla degisir ve elektrolit tipinden etkilenir Ornekler arasinda In Si Ge x Si 1 x SnO B2O3 SnS P2S5 Li2FeS2 FeS NiP2 ve Li2SiS3 yer alir Umut vadeden bir katot malzemesi Li S dir kati bir lityum anot Li2S hucresinin bir parcasi olarak LiCoO2 nin etkin degerinden on kat daha buyuk olan 1670 mAh g 1 teorik ozgul kapasiteye sahiptir Son zamanlarda bir Li S kati hal pilinde umut vadeden bir seramik tekstil gelistirildi Bu tekstil ongorulen enerji yogunluguna ulasmamasina ragmen iyon iletimini kolaylastirdi ve ayni zamanda kukurt yuklemesini de gerceklestirdi Ongorulen enerji yogunlugu ise 500 Wh kg olmasina karsilik 500 mikron kalinliginda elektrolit destegi ve elektrolit alaninin 63 kullanimiyla sonuc 71 Wh kg idi Li O 2 teorik olarak yuksek bir kapasiteye sahiptir Temel sorun anodun ortam atmosferinden izole edilmesi katodun ise onunla temas halinde olmasi gerektigidir Bir Li LiFePO lt sub id mwARs gt 4 lt sub gt pil elektrikli araclar icin kati hal uygulamasi olarak gelecek vadediyor 2010 yilinda yapilan bir arastirma bu malzemeyi USABC DOE hedeflerini asan bir alternatif olarak sundu Saf agirlikca 99 9 silikon anotlu bir hucre Si anot kati hal elektroliti SSE ve lityum nikel kobalt manganez oksit NCM811 katot mSi SSE NCM811 Darren HS Tan ve digerleri tarafindan birlestirildi Bu tur bir kati hal pili 5 mA cm 2 ye kadar yuksek akim yogunlugu 20 C ve 80 C araliginda genis bir calisma sicakligi ve 11 mAh cm 2 ye 2890 mAh g kadar alan kapasitesi gosteriyor 5 mA cm 2 altinda 500 donguden sonra piller hala 80 kapasite muhafazasi sagliyor bu su ana kadar bildirilen tum kati hal mSi pillerin en iyi performansidir Klorur kati elektrolitler teorik olarak daha yuksek iyonik iletkenlik ve daha iyi sekillendirilebilirlige sahip olmalari sayesinde oksit kati elektrolitlerden daha fazla umut vadetmektedir Ayrica olaganustu yuksek oksidasyon kararliligi ve yuksek suneklikleri ek avantaj saglar Kati elektrolitlerin bir lityum karisik metal klorur ailesi Zhou ve digerleri tarafindan gelistirilen Li2Inx Sc 0 666 xCl4 yuksek iyonik iletkenlik 2 0 mS cm 1 gosterir Bunun nedeni kaplanmis katod aktif malzemelerinin aksine klorur kati elektrolitinin ciplak katot aktif malzemeleriyle birlikte kullanilabilmesi ve dusuk elektronik iletkenligidir Daha dusuk ancak yine de etkileyici iyonik iletkenlige sahip alternatif daha ucuz klorur kati elektrolit bilesimleri bir Li2ZrCl6 kati elektrolit ile bulunabilir Bu ozel klorur kati elektrolit yuksek oda sicakliginda iyonik iletkenlik 0 81 mS cm 1 deforme olabilirlik ve yuksek nem toleransina sahiptir KullanimKati hal piller kalp pillerinde RFID lerde giyilebilir cihazlarda ve potansiyel olarak elektrikli araclarda kullanilabileceklerdir Elektrikli araclar Hibrit ve elektrikli otomobiller Li ion basta nikel metal hidrit NiMH kursun asit ve elektrikli cift katmanli kapasitor dahil olmak uzere cesitli pil teknolojilerini kullanir Agustos 2020 de Toyota kati hal piliyle donatilmis prototip araci LQ Concept in yol testine basladi Eylul 2021 de Toyota ozelliklerinden yararlanmak icin hibrit elektrikli araclarinda ilk olarak kati hal pilinin benimsenecegi pil gelistirme ve tedarik stratejisini acikladi Ve Honda 2024 Baharinda tamamen kati hal pillerin uretimi icin tanitim hattini isletmeye baslamak icin plan programini belirledi Giyilebilir urunler Her zamankinden daha kucuk ve guvenilir yeni giyilebilir cihazlarin hayata gecirilmesinde yuksek performans koruma ozellikleri bekleniyor Uzay ekipmanlari Hitachi Zosen Corporation Mart 2021 de sektordeki en yuksek kapasitelerden birine sahip oldugunu ve uzay gibi zorlu ortamlar icin potansiyel olarak daha genis bir calisma sicakligi araligina sahip oldugunu iddia ettikleri bir kati hal pilini duyurdu Subat 2022 de bir test gorevi baslatildi ve Agustos ayinda Japon Havacilik ve Uzay Arastirma Ajansi kati hal pillerinin uzayda duzgun bir sekilde calistigini ve Uluslararasi Uzay Istasyonundaki Japon Deney Modulu Kibō deki kamera ekipmanina guc sagladigini duyurdu Dronlar Geleneksel lityum iyon pillerden daha hafif ve guclu olduklarindan Dronlarin Kati Hal pillerden faydalanmasi mantiklidir Bir dron ureticisi ve tasarimcisi olan Vayu Aerospace onlari G1 uzun ucus dronlarina dahil ettikten sonra ucus suresinin arttigini bildirdi ZorluklarMaliyet Ince film kati hal pillerinin yapimi pahali ve vakumlu biriktirme ekipmani gerektiren olceklendirmenin zor oldugu dusunulen uretim surecleri kullanir 2012 yilinda o zamanki teknolojiye gore 20 Ah kati hal pil hucresinin 100 000 ABD Dolarina mal olacagi ve yuksek menzilli bir elektrikli arabanin bu tur pillerden 800 ila 1 000 arasinda ihtiyac duyacagi tahmin ediliyordu Ayni sekilde maliyet akilli telefonlar gibi diger alanlarda ince film kati hal pillerin benimsenmesini engelledi Sicaklik ve basinc Dusuk sicaklikta Kati hal pilleri tarihsel olarak dusuk performans gostermistir Seramik elektrolitli kati hal piller elektrotlarla temasi surdurmek icin yuksek basinc gerektirir Seramik ayiricili kati hal piller mekanik baskidan kirilabilir Kyoto Universitesi Tottori Universitesi ve Sumitomo Chemical dan olusan Japon arastirma grubu Kasim 2022 de elektrolit icin kopolimerize yeni malzemelerle 230Wh kg kapasiteli kati hal pillerini basinc uygulamadan stabil bir sekilde calistirmayi basardiklarini duyurdu Arayuz direnci Bir katot ile kati elektrolit arasindaki yuksek arayuz direnci kati hal piller icin uzun suredir devam eden bir sorun olmustur Arayuz kararsizligi Elektrot elektrolitin arayuz kararsizligi kati hal pillerinde her zaman ciddi bir sorun olmustur Kati hal elektroliti elektrotla temas ettikten sonra arayuzdeki kimyasal ve veya elektrokimyasal yan reaksiyonlar genellikle pasiflestirilmis bir arayuz uretir bu da elektrot SSE arayuzu boyunca Li difuzyonunu engeller Yuksek voltaj dongusu uzerine bazi SSE ler oksidatif bozulmaya maruz kalabilir Dendritler Ayiriciyi delen ve katoda dogru buyuyen anottan gelen lityum metal dendrit Kati hal pillerindeki kati lityum metal anotlar daha yuksek enerji yogunluklari guvenlik ve daha hizli sarj sureleri sebebiyle lityum iyon pillerin yerini almaya adaydir Bu tur anotlar Li dendritlerin olusum ve buyumesinden muzdarip olma egilimindedirler elektrolite nufuz eden tek tip olmayan metal buyumeleri elektriksel kisa devrelere yol acar Bu kisa devre enerji bosalmasi asiri isinma ve bazen de termal kacak nedeniyle yangin veya patlamalara neden olur Li dendritleri kulombik verimi dusurur Dendrit buyumesinin kesin mekanizmalari bir arastirma konusu olmaya devam etmektedir Kati elektrolitlerde metal dendrit buyumesi calismalari yuksek sicaklikta erimis sodyum sodyum b alumina kukurt hucrelerinin arastirilmasiyla basladi Bu sistemlerde dendritler bazen sodyum kati elektrolit arayuzunde kaplama kaynakli basincin varligina bagli olarak mikro catlak uzantisinin bir sonucu olarak buyur Bununla birlikte kati elektrolitin kimyasal bozunmasi nedeniyle dendrit buyumesi de meydana gelebilir Li metaline kararli Li iyon kati elektrolitlerde dendritler oncelikle elektrot kati elektrolit arayuzunde olusan basinc nedeniyle yayilir ve catlagin uzamasina yol acar Bu arada ilgili metallere karsi kimyasal olarak kararsiz olan kati elektrolitler icin fazlar arasi buyume ve nihai catlama genellikle dendritlerin olusmasini engeller Kati hal Li iyon hucrelerinde dendrit buyumesi hucreleri yuksek sicaklikta calistirarak veya sertlestirilmis elektrolitleri kirmak icin kalinti gerilimler kullanarak azaltilabilir boylece dendritler saptirilir ve dendrit kaynakli kisa devreler geciktirilir Mekanik basarisizlik Kati hal pillerinde yaygin bir ariza mekanizmasi ana yapilardan Li iyonlarin eklenmesi ve cikarilmasi nedeniyle sarj ve desarj sirasinda anot ve katottaki hacim degisikliklerinden kaynaklanan mekanik arizadir AvantajlarKati hal pil teknolojisinin daha yuksek enerji yogunluklari 2 5x sagladigina inaniliyor Organik elektrolitler gibi ticari pillerde bulunan tehlikeli veya zehirli maddelerin kullanimindan kacinabilirler Sivi elektrolitlerin cogu yanici kati elektrolitler ise yanici olmadigindan kati hal pillerin alev alma riskinin daha dusuk olduguna inanilmaktadir Bu daha az guvenlik sistemine ihtiyac duyulmasi ve Modul veya hucre paketi duzeyinde enerji yogunlugunun daha da yukselmesi anlamina gelir Son calismalar iceride sivi elektrolitli geleneksel pillerin icindeki isi uretiminin yalnizca 20 30 oldugunu gostermektedir Kati hal pil teknolojisinin daha hizli sarj etmeye izin verdigine inaniliyor Daha yuksek voltaj ve daha uzun cevrim omru de mumkundur Ince film kati hal pilleriArka plan Li elektrolitine dayanan en eski ince film kati hal pilleri Keiichi Kanehori tarafindan 1986 da bulundu Ancak teknoloji buyuk elektronik cihazlara guc saglamaya yetersizdi Son yillarda bu alanda cok sayida arastirma yapilmistir Garbayo 2018 de ince film Li garnet kati hal piller icin kristal hallerin yani sira poliamorfizm oldugunu gosterdi Moran 2021 de genis kutunun istenen 1 20 mm boyut araliginda seramik filmler uretebilecegini gosterdi Yapi Anot Li depolama ozelliklerinden dolayi tercih edilir Al Si ve Sn alasimlari da anot olarak uygundur Katot hafif iyi dongusel kapasite ve yuksek enerji yogunluguna sahip olmayi gerektirir Genellikle LiCoO2 LiFePO4 TiS2 V2O5 ve LiMnO2 yi icerir hazirlama teknikleri Bazi yontemler asagida listelenmistir Fiziksel yontemler Magnetron puskurtme MS ince film uretimi icin fiziksel buhar biriktirmeye dayanan en yaygin kullanilan islemlerden biridir Iyon demeti biriktirme IBD birinci yonteme benzer ancak bu surecte bias uygulanmaz ve hedef ile substrat arasinda plazma olusmaz kaynak belirtilmeli Darbeli lazer biriktirme PLD bu yontemde kullanilan lazer yaklasik 10 8 W cm 2 ye kadar yuksek guclu darbelere sahiptir kaynak belirtilmeli Vakumlu buharlastirma VE alfa Si ince filmler hazirlamak icin bir yontemdir Bu islem sirasinda Si buharlasir ve metalik bir alt tabaka uzerinde birikir Kimyasal yontemler Elektrodepozisyon ED uygun ve ekonomik acidan uygun bir teknik olan Si filmlerin uretilmesi icindir Kimyasal buhar biriktirme CVD yuksek kalite ve saflikta ince filmler yapmaya olanak saglayan bir biriktirme teknigidir Kizdirma desarjli plazma biriktirme GDPD karisik bir fizikokimyasal surectir Bu surecte filmlerdeki ekstra hidrojen icerigini azaltmak icin sentez sicakligi artirilmistir Ince film sisteminin gelistirilmesi Lityum Oksijen ve Azot bazli polimer ince film elektrolitler kati hal pillerinde tamamen kullanilmaktadir Ag katkili germanyum kalkojenid ince film kati hal elektrolit sistemi gibi Li bazli olmayan ince film kati hal pilleri incelenmistir Kalinligi en az 2mm olabilen baryum katkili ince film sistemi de incelenmistir Ayrica Ni ince filmde de bir bilesen olabilir Ince film kati hal pilleri icin elektrolitleri uretmenin baska yontemleri de vardir 1 elektrostatik sprey biriktirme teknigi 2 DSM Soulfill sureci ve 3 Lityum bazli ince film kati hal pillerinin performansini artirmak icin MoO3 nano kemerlerin kullanilmasi Avantajlar Diger pillerle karsilastirildiginda ince film piller hem yuksek gravimetrik hem de hacimsel enerji yogunluguna sahiptir Bunlar depolanan enerjinin pil performansini olcmek icin onemli gostergelerdir Ince film kati hal piller yuksek enerji yogunlugunun yani sira uzun kullanim omrune olaganustu esneklige ve dusuk agirliga sahiptir Bu ozellikler ince film kati hal pilleri elektrikli araclar askeri tesisler ve tibbi cihazlar gibi cesitli alanlarda kullanima uygun hale getirir Zorluklar Performansi ve verimliligi geometrisinin dogasi geregi sinirlidir Bir ince film pilinden cekilen akim buyuk olcude elektrolit katot ve elektrolit anot arayuzlerinin geometrisine ve arayuz kontaklarina baglidir Dusuk elektrolit kalinligi ve elektrot ile elektrolit arayuzundeki arayuzey direnci ince film sistemlerinin cikisini ve entegrasyonunu etkiler Doldurma bosaltma islemi sirasinda hacimsel olarak onemli olcude degisiklik malzeme kaybina neden olur Ayrica bakinizJohn B Goodenough Lithium air batteryKaynakca a b Reisch 20 Kasim 2017 Solid state batteries inch their way to market C amp EN Global Enterprise 95 46 19 21 doi 10 1021 cen 09546 bus Vandervell 26 Eylul 2017 What is a solid state battery The benefits explained 21 Aralik 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Ping September 2019 A silicon anode for garnet based all solid state batteries Interfaces and nanomechanics Energy Storage Materials 21 246 252 doi 10 1016 j ensm 2019 06 024 Weppner September 2003 Engineering of solid state ionic devices International Journal of Ionics 9 5 6 444 464 doi 10 1007 BF02376599 Solid state ionic devices such as high performance batteries Solid State Ionics from Michael Faraday to green energy the European dimension Science and Technology of Advanced Materials 14 4 043502 August 2013 doi 10 1088 1468 6996 14 4 043502 PMC 5090311 2 PMID 27877585 Solid State Cell Chemistries and Designs PDF 2012 2 Mayis 2017 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Owens January 1987 PDF Corrosion Research Center University of Minnesota 24 Subat 2020 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 a b c d e Solid state ionics The key to the discovery and domination of lithium batteries some learnings from b alumina and titanium disulfide MRS Bulletin Ingilizce 46 2 168 173 1 Subat 2021 doi 10 1557 s43577 021 00034 2 ISSN 1938 1425 Birden fazla yazar name list parameters kullanildi yardim Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim Yung Fang Yu Yao 1 Eylul 1967 Ion exchange properties of and rates of ionic diffusion in beta alumina Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry Ingilizce 29 9 2453 2475 doi 10 1016 0022 1902 67 80301 4 ISSN 0022 1902 Beta alumina Prelude to a revolution in solid state electrochemistry NBS Special Publications 13 364 139 154 Birden fazla yazar name list parameters kullanildi yardim Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim New battery packs powerful punch USATODAY com usatoday30 usatoday com 8 Aralik 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 8 Aralik 2022 a b c d Jones The state of solid state batteries PDF American Ceramic Society Bulletin 91 2 10 Nisan 2022 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 29 Mart 2023 LaCoste 25 Subat 2021 A Review on Lithium Phosphorus Oxynitride The Journal of Physical Chemistry C Ingilizce 125 7 3651 3667 doi 10 1021 acs jpcc 0c10001 ISSN 1932 7447 23 Agustos 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Liang 23 Subat 2019 Research progress of all solid state thin film lithium Battery IOP Conference Series Earth and Environmental Science 218 1 012138 doi 10 1088 1755 1315 218 1 012138 ISSN 1755 1315 8 Aralik 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Kamaya July 2011 A lithium superionic conductor Nature Materials Ingilizce 10 9 682 686 doi 10 1038 nmat3066 ISSN 1476 4660 PMID 21804556 8 Aralik 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Greimel 27 Ocak 2014 Toyota preps solid state batteries for 20s 21 Nisan 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 a b 18 Eylul 2013 7 Kasim 2013 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 a b Lithium Ion Battery Inventor Introduces New Technology for Fast Charging Noncombustible Batteries University of Texas at Austin 28 Subat 2017 22 Mart 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Buckland 13 Aralik 2017 Toyota Deepens Panasonic Battery Ties in Electric Car Rush 8 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Solid Power BMW partner to develop next generation EV batteries Reuters 18 Aralik 2017 29 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Krok 21 Aralik 2017 Honda hops on solid state battery bandwagon Roadshow by CNET 8 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Lambert 6 Nisan 2017 Hyundai reportedly started pilot production of next gen solid state batteries for electric vehicles Electrek 8 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Honda and Nissan said to be developing next generation solid state batteries for electric vehicles The Japan Times Kyodo News 21 Aralik 2017 8 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Tajitsu 21 Aralik 2017 Bracing for EV shift NGK Spark Plug ignites all solid state battery quest Reuters 6 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Straight out of CU and Louisville A battery that could change the world Boulder Weekly Ingilizce 12 Eylul 2018 7 Agustos 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 12 Subat 2020 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim Samsung Venture Hyundai Investing in Battery Producer Bloomberg com 10 Eylul 2018 21 Aralik 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 11 Eylul 2018 Solid Power raises 20 million to build all solid state batteries Quartz qz com 10 Eylul 2018 3 Ocak 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 10 Eylul 2018 Volkswagen becomes latest automaker to invest in solid state batteries for electric cars 22 Haziran 2018 26 Subat 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Bill Gates backed vehicle battery supplier to go public through SPAC deal CNBC Ingilizce 3 Eylul 2020 15 Mart 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2021 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim a b Manchester 30 Kasim 2020 QuantumScape successfully goes public electrive com 4 Subat 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Lambert 20 Kasim 2018 China starts solid state battery production pushing energy density higher Electrek 7 Agustos 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Murata to mass produce all solid state batteries in fall Nikkei Asia 19 Temmuz 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 19 Temmuz 2021 Murata develops solid state battery for wearables applications 29 Temmuz 2021 7 Kasim 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Category 18650 20700 21700 Rechargeable batteries 29 Temmuz 2021 29 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Pranshu Verma 18 Mayis 2022 Inside the race for a car battery that charges fast and won t catch fire The Washington Post 13 Temmuz 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Toyota Outlines Solid State Battery Tech 8 Eylul 2021 31 Ekim 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 12 Kasim 2021 Taiwan battery maker ProLogium signs investment deal with Mercedes Benz Reuters 27 Ocak 2022 1 Kasim 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 1 Kasim 2022 5 Exciting Drone Stocks Ready to Take Flight ALPP UAVS DPRO AVAV RCAT Nov 2022 4 Kasim 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Svolt Energy develops solid state battery cells that will allow vehicles to reach over 1 000 km range 19 Temmuz 2022 29 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Chandler 12 Temmuz 2017 Study suggests route to improving rechargeable lithium batteries Massachusetts Institute of Technology 15 Subat 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Researchers have tried to get around these problems by using an electrolyte made out of solid materials such as some ceramics Toward all solid lithium batteries Massachusetts Institute of Technology 2 Subat 2017 19 Ocak 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Researchers investigate mechanics of lithium sulfides which show promise as solid electrolytes Wang September 2021 Greatly enhanced energy density of all solid state rechargeable battery operating in high humidity environments International Journal of Energy Research 45 11 16794 16805 doi 10 1002 er 6928 Akin September 2020 Effect of relative humidity on the reaction kinetics in rubidium silver iodide based all solid state battery Electrochimica Acta 355 136779 doi 10 1016 j electacta 2020 136779 Chen April 2020 The Thermal Stability of Lithium Solid Electrolytes with Metallic Lithium Joule 4 4 812 821 doi 10 1016 j joule 2020 03 012 Wang December 2021 A cost effective and humidity tolerant chloride solid electrolyte for lithium batteries Nature Communications 12 1 4410 doi 10 1038 s41467 021 24697 2 PMC 8292426 2 PMID 34285207 Li 2019 Air stable Li 3 InCl 6 electrolyte with high voltage compatibility for all solid state batteries Energy amp Environmental Science 12 9 2665 2671 doi 10 1039 C9EE02311A Schlem February 2020 Mechanochemical Synthesis A Tool to Tune Cation Site Disorder and Ionic Transport Properties of Li 3 MCl 6 M Y Er Superionic Conductors Advanced Energy Materials 10 6 1903719 doi 10 1002 aenm 201903719 Zhou 2020 A new halospinel superionic conductor for high voltage all solid state lithium batteries Energy amp Environmental Science 13 7 2056 2063 doi 10 1039 D0EE01017K a b c Takada February 2013 Progress and prospective of solid state lithium batteries Acta Materialia 61 3 759 770 doi 10 1016 j actamat 2012 10 034 Gong July 2018 Lithium ion conductive ceramic textile A new architecture for flexible solid state lithium metal batteries Materials Today 21 6 594 601 doi 10 1016 j mattod 2018 01 001 Damen October 2010 Solid state rechargeable Li LiFePO4 polymer battery for electric vehicle application Journal of Power Sources 195 19 6902 6904 doi 10 1016 j jpowsour 2010 03 089 Tan 24 Eylul 2021 Carbon free high loading silicon anodes enabled by sulfide solid electrolytes Science 373 6562 1494 1499 doi 10 1126 science abg7217 PMID 34554780 29 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Tanibata 3 Agustos 2020 Metastable Chloride Solid Electrolyte with High Formability for Rechargeable All Solid State Lithium Metal Batteries ACS Materials Letters Ingilizce 2 8 880 886 doi 10 1021 acsmaterialslett 0c00127 ISSN 2639 4979 18 Kasim 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Zhou January 2022 High areal capacity long cycle life 4 V ceramic all solid state Li ion batteries enabled by chloride solid electrolytes Nature Energy Ingilizce 7 1 83 93 doi 10 1038 s41560 021 00952 0 ISSN 2058 7546 16 Ocak 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Wang 20 Temmuz 2021 A cost effective and humidity tolerant chloride solid electrolyte for lithium batteries Nature Communications Ingilizce 12 1 4410 doi 10 1038 s41467 021 24697 2 ISSN 2041 1723 PMC 8292426 2 PMID 34285207 a b c Carlon 24 Ekim 2016 The battery technology that could put an end to battery fires Android Authority 3 Agustos 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Will solid state batteries power us all The Economist 16 Ekim 2017 29 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Alternative Fuels Data Center 26 Agustos 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 27 Nisan 2017 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Many automakers have adopted lithium ion Li ion batteries as the preferred EDV energy storage option capable of delivering the required energy and power density in a relatively small lightweight package The Drive 7 Eylul 2021 8 Eylul 2021 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Kasim 2021 PDF Toyota 7 Eylul 2021 7 Eylul 2021 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 9 Kasim 2021 ToyotaTimes 8 Eylul 2021 27 Eylul 2021 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 10 Kasim 2021 Honda August 2022 30 Eylul 2022 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 9 Kasim 2022 Henry Brown 4 Mayis 2021 gadget tendency 4 Mayis 2021 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 12 Kasim 2021 17 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 17 Kasim 2021 Ryotaro Sato 4 Mart 2021 World s highest capacity solid state battery developed in Japan Nikkei Asia 7 Subat 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Subat 2023 JAXA and Hitachi Zosen Jointly Confirm All solid state Lithium ion Batteries Charge Discharge Operation in Space World First Japanese Aerospace Exploration Agency 5 Agustos 2022 29 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Subat 2023 5 Kasim 2022 5 Kasim 2022 tarihinde kaynagindan arsivlendi a b c PDF 8 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 21 Aralik 2015 23 Aralik 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Achieved in developing Flexible solid state battery Large capacity by new material Japonca 7 Kasim 2022 7 Kasim 2022 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 9 Kasim 2022 Lou September 2020 Multi scale Imaging of Solid State Battery Interfaces From Atomic Scale to Macroscopic Scale Chem 6 9 2199 2218 doi 10 1016 j chempr 2020 06 030 Richards 12 Ocak 2016 Interface Stability in Solid State Batteries Chemistry of Materials 28 1 266 273 doi 10 1021 acs chemmater 5b04082 Wang March 2018 Stress driven lithium dendrite growth mechanism and dendrite mitigation by electroplating on soft substrates Nature Energy 3 3 227 235 doi 10 1038 s41560 018 0104 5 Cheng 17 Kasim 2015 A Review of Solid Electrolyte Interphases on Lithium Metal Anode Advanced Science 3 3 1500213 doi 10 1002 advs 201500213 PMC 5063117 2 PMID 27774393 Armstrong 1974 The Breakdown of Beta Alumina Ceramic Electrolyte Electrochimica Acta 19 5 187 192 doi 10 1016 0013 4686 74 85065 6 De Jonghe 1 Mart 1981 Slow degradation and electron conduction in sodium beta aluminas Journal of Materials Science Ingilizce 16 3 780 786 doi 10 1007 BF02402796 ISSN 1573 4803 a b D Fincher November 2022 Controlling dendrite propagation in solid state batteries with engineered stress Joule 6 11 2542 4351 doi 10 1016 j joule 2022 10 011 Tippens 14 Haziran 2019 Visualizing Chemomechanical Degradation of a Solid State Battery Electrolyte ACS Energy Letters Ingilizce 4 6 1475 1483 doi 10 1021 acsenergylett 9b00816 ISSN 2380 8195 6 Mayis 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Mart 2023 Wang 10 Subat 2019 Temperature dependent flux balance of the Li Li7La3Zr2O12 interface Electrochimica Acta Ingilizce 296 842 847 doi 10 1016 j electacta 2018 11 034 ISSN 0013 4686 Deysher 1 Mayis 2022 Transport and mechanical aspects of all solid state lithium batteries Materials Today Physics Ingilizce 24 100679 doi 10 1016 j mtphys 2022 100679 ISSN 2542 5293 West William C Nanda Jagjit Ed 2015 Handbook of Solid State Batteries Materials and Energy 6 World Scientific Publishing Co Pte doi 10 1142 9487 ISBN 978 981 4651 89 9 r eksik soyadi1 yardim a b c Bullis 19 Nisan 2011 13 Aralik 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Inoue 18 Ocak 2017 Are All Solid State Lithium Ion Batteries Really Safe Verification by Differential Scanning Calorimetry with an All Inclusive Microcell ACS Applied Materials amp Interfaces 9 2 1507 1515 doi 10 1021 acsami 6b13224 PMID 28001045 Eisenstein 1 Ocak 2018 From cellphones to cars these batteries could cut the cord forever NBC News 6 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Limer 25 Temmuz 2017 Toyota Working on Electric Cars That Charge in Minutes for 2022 8 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Ocak 2018 Kanehori January 1986 Titanium disulfide films fabricated by plasma CVD Solid State Ionics 18 19 818 822 doi 10 1016 0167 2738 86 90269 9 Garbayo April 2018 Glass Type Polyamorphism in Li Garnet Thin Film Solid State Battery Conductors Advanced Energy Materials 8 12 1702265 doi 10 1002 aenm 201702265 Balaish March 2021 Processing thin but robust electrolytes for solid state batteries Nature Energy 6 3 227 239 doi 10 1038 s41560 020 00759 5 Kim May 2015 A review of lithium and non lithium based solid state batteries Journal of Power Sources 282 299 322 doi 10 1016 j jpowsour 2015 02 054 Mukanova September 2018 A mini review on the development of Si based thin film anodes for Li ion batteries Materials Today Energy 9 49 66 doi 10 1016 j mtener 2018 05 004 Swann March 1988 Magnetron sputtering Physics in Technology 19 2 67 75 doi 10 1088 0305 4624 19 2 304 Ohara 1 Haziran 2003 Li insertion extraction reaction at a Si film evaporated on a Ni foil Journal of Power Sources 119 121 591 596 doi 10 1016 S0378 7753 03 00301 X Dogan May 2016 Electrodeposited copper foams as substrates for thin film silicon electrodes Solid State Ionics 288 204 206 doi 10 1016 j ssi 2016 02 001 Mukanova 1 Ocak 2017 CVD graphene growth on a surface of liquid gallium Materials Today Proceedings 4 3 Part A 4548 4554 doi 10 1016 j matpr 2017 04 028 Kulova 1 Temmuz 2006 Lithium intercalation into amorphous silicon thin films An electrochemical impedance study Russian Journal of Electrochemistry 42 7 708 714 doi 10 1134 S1023193506070032 Kozicki 1 Temmuz 2003 Nanostructure of solid electrolytes and surface electrodeposits Physica E Low dimensional Systems and Nanostructures 19 1 161 166 doi 10 1016 S1386 9477 03 00313 8 RF sputtering deposition of BCZY proton conducting electrolytes PDF 20 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 29 Mart 2023 Xia 2010 Structural and Electrochemical Properties of LiNi sub 0 5 Mn sub 0 5 O sub 2 Thin Film Electrodes Prepared by Pulsed Laser Deposition Journal of the Electrochemical Society 157 3 A348 doi 10 1149 1 3294719 Mai 2007 Lithiated MoO3 Nanobelts with Greatly Improved Performance for Lithium Batteries Advanced Materials 19 21 3712 3716 doi 10 1002 adma 200700883 a b Patil 4 Agustos 2008 Issue and challenges facing rechargeable thin film lithium batteries Materials Research Bulletin 43 8 1913 1942 doi 10 1016 j materresbull 2007 08 031