Sem stendur nota flest rafknúin ökutæki og orkugeymslukerfi litíumjónarafhlöður. Þrátt fyrir að þeir séu með mikla orkuþéttleika og hröð hleðsluhraða, þá eru þeir með öryggisvandamál. Þess vegna er iðnaðurinn að þróa virkan rafhlöður í föstu ástandi og vonast til að þær geti komið í stað hefðbundinna litíumjónarafhlöður. Hvað er rafhlaða í föstu ástandi? Rafhlöður í föstu ástandi eru tegund rafhlöðutækni. Ólíkt litíumjónarafhlöðum og litíumjónarfjölliða rafhlöðum sem oft eru notaðar í dag, eru rafhlöður með fastri ástandi rafhlöður sem nota fastar rafskaut og fast salta. Í jóníum í föstu formi eru rafhlöður með fastri ástandi rafhlöður sem nota fastar rafskaut og solid salta. Rafhlöður í föstu formi hafa yfirleitt lítinn þéttleika og mikla orkuþéttleika. Þar sem rafhlöður fyrir fastan ástand eru með hátt afl og þyngd hlutfall eru þær kjörnar rafhlöður fyrir rafknúin ökutæki. Hvað er litíumjónarafhlaða? Litíumjónarafhlöður eru afleiddar rafhlöður (endurhlaðanlegar rafhlöður) sem aðallega treysta á hreyfingu litíumjóna milli jákvæðra og neikvæðu rafskauta til að virka. Meðan á hleðslu- og útskriftarferlinu stendur er Li+ samtengd og afskekkt fram og til baka á milli rafskautanna tveggja: við hleðslu er Li+ deintercalated úr jákvæða rafskautinu og fléttað saman í neikvæða rafskautið í gegnum salta og neikvæða rafskautið er í litíumríkt ástand; Við útskrift er hið gagnstæða satt. Litíumjónarafhlöður voru fyrst þróaðar af Sony Corporation í Japan árið 1990. Það felur í sér litíumjóna í kolefni (jarðolíu kók og grafít) til að mynda neikvæða rafskaut (hefðbundnar litíum rafhlöður nota litíum eða litíum ál sem neikvæða rafskautið). LixCOO2 er almennt notað sem jákvæða rafskautsefnið, lixnio2 og lixmno4 eru einnig notaðir, og raflausnin er LIPF 6+ díetýlenkarbónat (EC)+dimetýlkarbónat (DMC). Hver er munurinn á rafhlöðum á föstu ástandi og litíumjónarafhlöðum? Helsti munurinn á rafhlöðum á föstu ástandi og litíumjónarafhlöður er salta. Raflausn litíumjóna er fljótandi og er til í formi hlaups og fjölliða, sem gerir það erfitt að draga úr þyngd rafhlöðunnar. Að auki er orka eins litíum rafhlöðupakka ekki mikil, þannig að margir rafhlöðupakkar verða að vera tengdir í röð, sem eykur þyngdina enn frekar. Kostnaður við verkfræði, framleiðslu og uppsetningu rafhlöðupakka er stór hluti af heildarkostnaði rafknúinna ökutækja. Til viðbótar við þyngdarvandann er salta einnig eldfim, óstöðug við hátt hitastig og hefur hitauppstreymi vandamál. Ef bílslys á sér stað getur það valdið alvarlegum eldi. Raflausnin er einnig auðvelt að frysta við lágt hitastig og draga úr þrek rafhlöðunnar. Að auki mun raflausnin tilla innri hluti rafhlöðunnar og hleðslu- og losunarferlið mun einnig framleiða dendrites, sem mun draga úr getu, afköstum og lífi rafhlöðunnar. Það er engin þung fljótandi raflausn inni í rafhlöðunni í föstu ástandi, heldur solid salta í formi glers, keramik eða annarra efna. Heildarbygging rafhlöðunnar í föstu ástandi er svipuð og hefðbundna litíumjónarafhlöðu, og hleðslu- og losunaraðferðirnar eru einnig svipaðar, en vegna þess að það er enginn vökvi er rafhlaðan samningur að innan, minni að stærð og hefur aukna orkuþéttleika. Ef litíumjónarafhlöðu í rafbifreiðinni er skipt út fyrir fastan rafhlöðu af sama rúmmáli, er fræðilega hægt að auka afkastagetu um meira en 2 sinnum. Ennfremur er þyngd litíum rafhlöðunnar með föstu ástandi léttari og ekki er krafist eftirlits, kælingar og einangrunarkerfis litíumjónarafhlöðunnar. Undirvagninn getur losað meira pláss fyrir rafhlöðuna, sem eykur þrek rafknúinna ökutækis mjög. Að auki hleðst rafhlöðu í föstu ástandi hraðar en litíumjónarafhlöðu, hefur engin ætandi vandamál og hefur lengra líf. Varðandi rekstrarhita, þá hefur rafhlaðan í föstu ástandi hitauppstreymi og mun ekki frysta við lágt hitastig. Fyrir notendur sem búa á meðalstórum og háum breiddargráðum getur þetta tryggt þrek rafknúinna ökutækis.
