Vaste-stof vs. Semi-vaste batterijen: Belangrijkste verschillen

In de snel evoluerende wereld van batterijtechnologie worden termen als "solid-state" en "semi-solid" vaak door elkaar gebruikt, wat tot verwarring leidt. Recente inspanningen van de industrie hebben echter tot doel deze onderscheidingen te verduidelijken, waarbij kritieke verschillen in samenstelling, veiligheid en commerciële levensvatbaarheid worden benadrukt.

Kernverschillen in elektrolytsamenstelling
Het belangrijkste onderscheid ligt in het elektrolyt. Solid-state batterijen gebruiken 100% vaste elektrolyten, waardoor vloeibare componenten volledig worden geëlimineerd. In tegenstelling hiermee behouden semi-solid batterijen (nu aangeduid als "solid-liquid hybride batterijen" volgens nieuwe standaarden) 5–10% vloeibaar elektrolyt . Deze hybride aanpak vermindert risico's zoals lekkage en thermische runaway, terwijl de ionengeleiding behouden blijft .

Afwegingen tussen veiligheid en prestaties
Solid-state batterijen blinken uit in veiligheid, omdat vaste elektrolyten niet-ontvlambaar zijn en bestand zijn tegen hoge temperaturen—cruciaal voor elektrische voertuigen (EV's). Semi-solid batterijen bieden een middenweg, waarbij de drempels voor thermische runaway worden verhoogd van 80°C in vloeibare batterijen tot 93°C, wat cruciale extra minuten oplevert voor veiligheidssystemen om te activeren .

Commerciële gereedheid en kosten
Semi-solid batterijen drijven al EV's aan zoals de Nio ET7 en IM L6, met energiedichtheden van 300–360 Wh/kg . Solid-state batterijen, hoewel ze dichtheden van meer dan 500 Wh/kg, beloven, blijven beperkt tot laboratoria vanwege hoge kosten (tot 5 keer die van vloeibare batterijen) en productie-uitdagingen .

Regelgevingshelderheid en toekomstperspectief
Om misleidende marketing tegen te gaan, standaardiseren de Chinese auto-autoriteiten classificaties en groeperen batterijen in solid-state, solid-liquid hybride en vloeibare categorieën . Hoewel solid-state batterijen naar verwachting kleinschalig zullen worden aangenomen tegen 2030, zullen semi-solid varianten domineren als de pragmatische oplossing op korte termijn .

Conclusie
Het begrijpen van deze verschillen is essentieel voor consumenten en belanghebbenden in de industrie. Semi-solid batterijen leveren vandaag de dag incrementele verbeteringen, terwijl solid-state technologie een transformerende—maar verre—toekomst vertegenwoordigt voor energieopslag.