Pašlaik lielākajā daļā elektrisko transportlīdzekļu un enerģijas uzglabāšanas sistēmu tiek izmantotas litija jonu baterijas. Lai arī viņiem ir augsts enerģijas blīvums un ātrs uzlādes ātrums, viņiem ir drošības problēmas. Tāpēc nozare aktīvi attīsta cietvielu baterijas, cerot, ka tās var aizstāt tradicionālās litija jonu baterijas. Kas ir cietā stāvokļa akumulators? Cietā stāvokļa baterijas ir akumulatora tehnoloģijas veids. Atšķirībā no litija jonu baterijām un litija jonu polimēru baterijām, kuras mūsdienās parasti izmanto, cietā stāvokļa baterijas ir baterijas, kurās tiek izmantoti cietie elektrodi un cietie elektrolīti. Cietā stāvokļa jonikā cietvielu baterijas ir baterijas, kurās tiek izmantoti cietie elektrodi un cietie elektrolīti. Cietā stāvokļa baterijām parasti ir maza jaudas blīvums un augsts enerģijas blīvums. Tā kā cietvielu baterijām ir liela jaudas un svara attiecība, tās ir ideālas baterijas elektriskajiem transportlīdzekļiem. Kas ir litija jonu akumulators? Litija jonu baterijas ir sekundāras baterijas (uzlādējamās baterijas), kas galvenokārt balstās uz litija jonu kustību starp pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem darbam. Lādēšanas un izlādes procesa laikā Li+ tiek savstarpēji savienots un sadalīts uz priekšu un atpakaļ starp diviem elektrodiem: uzlādes laikā Li+ tiek sadalīts no pozitīvā elektroda un caur elektrolītu, un negatīvais elektrods ir savstarpēji saistīts ar litija bagātīgu stāvokli; Izlādes laikā ir taisnība pretēji. Litija jonu baterijas pirmo reizi izstrādāja Japānas Sony Corporation 1990. gadā. Tas iegulda litija jonus ogleklī (naftas kokss un grafīts), veidojot negatīvu elektrodu (tradicionālās litija baterijas kā negatīvu elektrodu izmanto litiju vai litija sakausējumu). Lixcoo2 parasti izmanto kā pozitīvu elektrodu materiālu, tiek izmantots arī lixnio2 un lixmno4, un elektrolīts ir lipf 6+ dietilēna karbonāts (EC)+dimetilkarbonāts (DMC). Kāda ir atšķirība starp cietvielu baterijām un litija jonu baterijām? Galvenā atšķirība starp cietvielu baterijām un litija jonu baterijām ir elektrolīts. Litija jonu elektrolīts ir šķidrs un pastāv želejas un polimēra veidā, apgrūtinot akumulatora svara samazināšanu. Turklāt viena litija akumulatora komplekta enerģija nav augsta, tāpēc virknē jābūt savienotiem vairākiem akumulatoriem, kas vēl vairāk palielina svaru. Inženierzinātņu, ražošanas un uzstādīšanas izmaksas akumulatori veido lielu daļu no kopējām elektrisko transportlīdzekļu izmaksām. Papildus svara problēmai elektrolīts ir arī viegli uzliesmojošs, nestabils augstā temperatūrā, un tam ir termiski bēguļojoši problēmas. Ja notiek autoavārija, tas var izraisīt nopietnu uguni. Arī elektrolītu ir viegli sasaldēt zemā temperatūrā, samazinot akumulatora izturību. Turklāt elektrolīts korozēs akumulatora iekšējos komponentus, un uzlādes un izlādes process radīs arī dendrītus, kas samazinās akumulatora ietilpību, veiktspēju un kalpošanas laiku. Cietā stāvokļa akumulatora iekšpusē nav smaga šķidruma elektrolīta, bet gan ciets elektrolīts stikla, keramikas vai citu materiālu veidā. Cietvielu akumulatora vispārējā struktūra ir līdzīga tradicionālā litija jonu akumulatora struktūrai, un arī uzlādes un izlādes metodes ir līdzīgas, taču, tā kā nav šķidruma, akumulators ir kompakts iekšpusē, mazāks pēc izmēra un tam ir palielināts enerģijas blīvums. Ja litija jonu akumulators elektriskajā transportlīdzeklī tiek aizstāts ar vienāda tilpuma cietvielu akumulatoru, jaudu teorētiski var palielināt vairāk nekā 2 reizes. Turklāt cietā stāvokļa litija akumulatora svars ir vieglāks, un litija jonu akumulatora uzraudzības, dzesēšanas un izolācijas sistēma nav nepieciešama. Šasija var atbrīvot vairāk vietas akumulatoram, kas ievērojami palielina elektriskā transportlīdzekļa izturību. Turklāt cietvielu akumulatora akumulatoram lādē ātrāk nekā litija jonu akumulatoram, nav kodīgu problēmu, un tam ir ilgāks laiks. Attiecībā uz darba temperatūru cietvielu akumulatoram ir termiskā stabilitāte, un tā zemā temperatūrā nesasalst. Lietotājiem, kas dzīvo vidējā un augstā platuma grādos, tas var nodrošināt elektriskā transportlīdzekļa izturību.
