Teknologi baterai^(Battery) telah berkembang pesat selama bertahun-tahun. Gadget seperti drone^(drones) dan smartphone tidak akan praktis tanpa teknologi baterai modern yang canggih. 

Namun, baterai selalu bisa lebih baik! 

Baterai solid state tampaknya menjadi kemajuan besar berikutnya dan produk yang menggunakannya sudah dekat. Ini berarti sekarang adalah waktu yang tepat untuk membiasakan diri Anda dengan apa itu dan mengapa mereka penting.

Apa Artinya "Kondisi Padat"?

Baik itu baterai mobil asam timbal, baterai alkaline sekali pakai, atau baterai polimer lithium^{(lithium polymer batteries)} di telepon, semuanya menggunakan elektrolit cair. Elektrolit adalah zat konduktif yang menghubungkan dua terminal internal baterai. Elektron mengalir melalui elektrolit, memungkinkan baterai membangun muatan listrik atau melepaskannya.

Baterai solid state menggunakan elektrolit padat, bukan elektrolit cair tradisional. Itulah satu-satunya perbedaan mendasar antara kedua teknologi baterai. Kedengarannya cukup sederhana, tetapi para insinyur dan ilmuwan telah berjuang selama beberapa dekade untuk menghasilkan bahan padat yang dapat bertindak sebagai elektrolit.

Apa Sulitnya^(Hard) Baterai Solid State ?

Berbagai bahan, seperti keramik dan logam litium, menawarkan potensi sebagai elektrolit keadaan padat. Masalahnya adalah pendekatan keramik menghasilkan kinerja baterai yang buruk. Logam lithium menjanjikan, tetapi memiliki kelemahan fatal. Saat baterai diisi dan dikosongkan, "dendrit" logam tumbuh melalui elektrolit. Baterai dapat mengalami korsleting dan berubah menjadi bahaya.

Menemukan solusi praktis dan ekonomis untuk masalah ini telah menjadi misi beberapa perusahaan dan tim peneliti selama beberapa tahun terakhir. Sekarang pekerjaan itu akan terbayar. 

Mengapa melalui semua masalah ini? Mari kita lihat manfaat yang dijanjikan baterai solid state dibandingkan baterai tradisional.

Keamanan

Baterai menyimpan energi dalam jumlah besar dan selalu ada bahaya bahwa energi ini dapat dilepaskan secara tidak terkendali. Ketika itu terjadi, itu bisa berarti kebakaran, ledakan, dan hasil yang tidak diinginkan lainnya. Baterai solid state, dengan asumsi masalah dendrit teratasi, berjanji akan lebih aman dan stabil. Untuk satu hal, mereka tidak mudah terbakar, jadi kebakaran baterai harus menjadi sesuatu dari masa lalu.

Ini tidak hanya penting untuk kendaraan listrik seperti mobil dan drone, tetapi juga untuk elektronik pribadi seperti smartphone dan laptop. Banyak orang terluka setiap tahun oleh kebakaran baterai di gadget elektronik mereka. Seluruh rumah telah terbakar habis sebagai hasilnya!

Kecepatan Isi Ulang

Baterai lithium modern dapat mengisi daya dengan kecepatan yang mengesankan^{(charge at impressive speeds)} , tetapi masih membutuhkan waktu lama untuk diisi. Ada batas berapa banyak energi yang dapat Anda tuangkan ke dalam baterai lithium ion tradisional sebelum semuanya hilang. Baterai solid state berjanji untuk mengisi daya sebanyak enam kali lebih cepat dari baterai yang kita gunakan saat ini. Itu berarti mengisi daya ponsel Anda dari kosong hingga penuh dalam lima menit atau charging an electric car to 80% in 15 .

Kapasitas dan Ukuran Energi

Baterai lithium^(Lithium) ion saat ini memiliki kepadatan energi tertinggi dari semua jenis baterai yang dijual ke publik. Namun itu masih berkali-kali lebih padat daripada bensin. Sementara baterai solid state tidak membuat baterai setara dengan gas, ia menjanjikan lebih dari dua kali lipat kepadatan energi per volume. 

Dengan kata lain, jika Anda mengganti baterai di ponsel menggunakan model solid state, secara teoritis baterai dapat berjalan dua kali lebih lama tanpa bertambah besar ukurannya. Ini adalah nilai jual besar lainnya untuk kendaraan listrik, yang tidak sepopuler mungkin, berkat kecemasan jangkauan.

Umur dan Daya Tahan

Sebagian besar baterai lithium ion saat ini mulai menurun setelah sekitar 500 siklus pengisian-pengosongan penuh. Setelah itu, baterai mulai kehilangan kapasitasnya^{(battery begins to lose its capacity)} hingga hampir tidak dapat mengisi daya sama sekali. Di ponsel cerdas, yang sekarang cenderung memiliki baterai tertutup, ini memberikan batasan keras pada masa pakai perangkat. Baterai solid state berjanji untuk sangat meningkatkan batas itu. Sebanyak lima kali. 

Jadi, di mana baterai telepon yang biasa digunakan sehari-hari mungkin mulai menurun setelah dua hingga tiga tahun, baterai solid state akan tetap pada kapasitas terukurnya hingga lima belas tahun^{(fifteen years)} . Di mobil listrik, di mana penggantian baterai sangat mahal, itu bisa memiliki efek dramatis pada biaya kepemilikan untuk kelas kendaraan ini. 

Kelemahan Baterai Solid State

Jika ini semua terdengar terlalu bagus untuk menjadi kenyataan, ada beberapa peringatan untuk teknologi ini. Beberapa di antaranya masih perlu dipecahkan sebelum adopsi luas teknologi baterai solid state tercapai.

• Biaya^{(Cost )} mungkin adalah musuh terbesar. Tim peneliti^(Research) dan perusahaan rintisan bekerja keras untuk membuat proses produksi baterai ini lebih murah dan skalabel. Beberapa perusahaan mengklaim sudah dekat, tetapi kami tidak akan tahu seberapa sukses mereka sampai kami melihat harga sebenarnya untuk produk dengan baterai ini.

• Baterai ini juga berjuang pada suhu rendah^{(struggle at low temperatures)} . Oleh karena itu, solusi yang melibatkan isolasi atau menjaganya pada suhu operasional yang baik adalah bagian dari tantangan.

Kapan Anda Dapat Membeli Baterai Solid State ?

Ada beberapa perusahaan seperti Solid Power dan QuantumScape , yang mengklaim berada di puncak aplikasi baterai solid state komersial. 

Toyota berencana untuk memiliki kendaraan listrik baterai solid state untuk dijual pada awal 2021 . Baik Solid Power dan QuantumScape menargetkan peluncuran baterai untuk kendaraan masing-masing pada tahun 2022 dan 2024. Ini berarti bahwa dalam beberapa tahun ke depan kita bisa berada tepat di awal revolusi baterai. 

Itu bahkan sebelum kita masuk ke kemungkinan yang datang dari penggunaan graphene. Bahan ajaib ini menjanjikan baterai yang lebih baik, apakah mereka memiliki elektrolit cair atau padat di dalamnya. Mendapatkan graphene untuk bermain bola telah menghindari ilmuwan dan insinyur lebih lama dari yang diharapkan, tetapi Anda sudah dapat membeli powerbank graphene hybrid^{(hybrid graphene powerbank)} sekarang. Sungguh^(Truly) , masa depan ada di sini.

What Are Solid State Batteries and Why Are They Important?

Battery technology has come a long way over the years. Gadgets like drones and smartphones would be impractical without advanced modern battery technology. 

However, batteries could always be better! 

Solid state batteries seem to be the next big advancement and products that use them are around the corner. This means now is the perfect time to familiarize yourself with what they are and why they’re important.

What Does “Solid State” Mean?

Whether it’s a lead acid car battery, alkaline disposables, or lithium polymer batteries in a phone, they all use a liquid electrolyte. The electrolyte is a conductive substance that connects the two internal terminals of the battery. Electrons flow through the electrolyte, allowing the battery to either build up an electrical charge or to discharge it.

A solid state battery uses a solid electrolyte, instead of the traditional liquid electrolyte. That’s the only fundamental difference between the two battery technologies. It sounds simple enough, but engineers and scientists have been struggling for decades to come up with a solid material that can act as an electrolyte.

What’s Hard About Solid State Batteries?

Various materials, such as ceramics and lithium metals, offer potential as solid state electrolytes. The problem is that the ceramic approach has resulted in poor battery performance. Lithium metals are promising, but have a fatal flaw. As the battery is charged and discharged, metal “dendrites” grow through the electrolyte. The battery can short-circuit and turn into a hazard.

Finding practical and economically viable solutions to these issues has been the mission of several companies and research teams over the past few years. Now that work is about to pay off. 

Why go through all this trouble? Let’s look at the benefits that solid state batteries promise over traditional ones.

Safety

Batteries store large amounts of energy and there’s always a danger that this energy can be released in an uncontrolled way. When that happens, it can mean fire, explosions and other unwanted outcomes. Solid state batteries, assuming the dendrite issue is resolved, promise to be safer and more stable. For one thing, they aren’t flammable, so battery fires should be a thing of the past.

This is not only important for electric vehicles such as cars and drones, but also for personal electronics such as smartphones and laptops. Many people are injured every year by battery fires in their electronic gadgets. Entire houses have been burned to the ground as a result!

Recharge Speed

Modern lithium batteries can charge at impressive speeds, but they still take a long time to fill up. There’s a limit to how much energy you can pour into a traditional lithium ion battery before it all goes sideways. Solid state batteries promise to charge as much as six times faster than the batteries we currently use. That means charging up your phone from empty to full in five minutes or charging an electric car to 80% in 15.

Energy Capacity and Size

Lithium ion batteries currently have the highest energy density of any battery type sold to the public. Yet it’s still many times less dense than gasoline. While solid state batteries don’t bring batteries up to par with gas, it does promise to more than double the energy density per volume. 

In other words, if you changed the battery in your phone using a solid state model, it could theoretically run twice as long without increasing in size. This is yet another big selling point for electric vehicles, which aren’t as popular as they could be, thanks to range anxiety.

Lifespan and Durability

Most current lithium ion batteries start to degrade after about 500 full charge-discharge cycles. After that point the battery begins to lose its capacity until it can barely hold a charge at all. In smartphones, which now tend to have sealed batteries, this puts a hard limit on device lifespan. Solid state batteries promise to greatly increase that limit. As much as five times. 

So, where a typical daily-use phone battery might start to degrade after two to three years, a solid state battery would remain at its rated capacity for up to fifteen years. In electric cars, where the replacement of batteries is extremely costly, that could have a dramatic effect on the cost of ownership for this class of vehicles. 

Solid State Battery Weaknesses

If this all sounds too good to be true, there are a few caveats to the technology. Some of these still need to be solved before widespread adoption of solid state battery technology is achieved.

• Cost is perhaps the greatest foe. Research teams and startup companies are working hard on making the production process for these batteries cheaper and scalable. Some companies claim to be close, but we won’t know how successful they’ve been until we see the actual prices on products with these batteries.

• These batteries also struggle at low temperatures. Therefore, solutions that involve insulating them or keeping them at a good operational temperature are part of the challenge.

When Can You Buy Solid State Batteries?

There are a few companies like Solid Power and QuantumScape, which claim to be at the cusp of commercial solid state battery applications. 

Toyota plans to have solid state battery electric vehicles for sale as early as 2021. Both Solid Power and QuantumScape are aiming for a rollout of batteries for vehicles in 2022 and 2024 respectively.  This means that in the next couple of years we could be right at the start of a battery revolution. 

That’s before we even get into the possibilities that come from using graphene. This wonder material promises even better batteries, whether they have liquid or solid electrolytes in them. Getting graphene to play ball has eluded scientists and engineers for longer than expected, but you can already buy a hybrid graphene powerbank right now. Truly, the future is here.

Related posts

• Panduan Pembelian SSD (Solid State Drive) untuk 2019

• Mengapa Amazon saya di Spanish? Bahasa dan pengaturan Important lainnya

• 3 Cara Mengambil Photo or Video pada Chromebook

• Cara Detect Computer & Email Monitoring atau Spying Software

• Datar Panel Display Technology Demystified: TN, IPS, VA, OLED dan Lebih

• Cara mengembalikan uang Game pada Steam

• Dapatkah Anda Ubah Twitch Name Anda? Ya, Tapi Be Careful

• Cara Post Artikel di Linkedin (dan Best Times hingga Post)

• 7 Quick Fixes saat Minecraft Keeps Crashing

• 4 Ways Terbaik Cari Options Internet (ISPs) di Area Anda

• DVI vs HDMI vs DisplayPort - Apa yang Harus Anda Tahu

• Cara menonaktifkan Facebook Account alih-alih menghapusnya

• Tidak bisa Schedule sebuah Uber di Advance? Berikut ini Apa yang Harus Do

• Cara Cast untuk Roku TV dari PC or Mobile

• Cara Menggunakan VLOOKUP di Google Lembar

• Cara Membuat Transparent Background di GIMP

• Cara Memperbaiki Kesalahan Steam "Transaksi Tertunda"

• Cara Fix Disney Plus Error Code 83

• Cara Cari Server Terbaik Discord

• Cara Menggunakan Discord Spoiler Tags