Batería De Estado Sólido: Solo cuando lleguen las baterías de estado sólido te comprarás un coche eléctrico

Por Fouad Sabry

¿Qué es una batería de estado sólido?

En lugar de los electrolitos de gel de polímero o líquidos que se encuentran en las baterías de polímero de litio o de iones de litio, las baterías de estado sólido utilizan electrodos sólidos y un electrolito sólido. Este tipo de tecnología de batería se conoce como tecnología de batería de estado sólido.

Cómo se beneficiará

(I) Información y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Batería de estado sólido

Capítulo 2: Batería de iones de litio

Capítulo 3: Batería de sales fundidas

Capítulo 4: Nanobaterías

Capítulo 5: Condensador de iones de litio

Capítulo 6: Batería recargable de metal de litio

Capítulo 7: Batería de litio-azufre

Capítulo 8: Batería de iones de litio de película delgada

Capítulo 9: Nanoarquitecturas para baterías de iones de litio

Capítulo 10: Batería de litio-aire

Capítulo 11: Celda electroquímica metal-aire

Capítulo 12: Batería de iones de potasio

Capítulo 13: Batería de iones de sodio

Capítulo 14: Peter Bruce

Capítulo 15: Batería de iones de aluminio

Capítulo 16: Investigación en baterías de iones de litio

Capítulo 17: Batería de magnesio

Capítulo 18 : Batería de vidrio

Capítulo 19: Batería de calcio

Capítulo 20: Litio aluminio germanio p fosfato

Capítulo 21: Batería de silicio de estado sólido

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre la batería de estado sólido.

(III) Ejemplos del mundo real para la uso de baterías de estado sólido en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener una comprensión completa de 360 ​​grados de las tecnologías de baterías de estado sólido.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que desean ir más allá del conocimiento o la información básicos para cualquier tipo de estado sólido batería.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 17 oct 2022

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Derechos de autor

Batería de estado sólido Copyright © 2022 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Portada diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente coincidencia.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Batería de estado sólido: solo cuando lleguen las baterías de estado sólido, comprará un automóvil eléctrico, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

Visite el sitio web de 1BK en

www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Había una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea,desde el cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Así que convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de las tecnologías del siglo 20, estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de la industria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar su conocimiento sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de La Enciclopedia de las Tecnologías Emergentes, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es '¿Cómo elimino el atasco de papel?'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Batería de estado sólido, utilizo muchas herramientas para escuchar datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saco cada frase y pregunta útil, la gente pregunta sobre la palabra clave Batería de estado sólido.

Es una mina de oro de conocimiento de las personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Batería de estado sólido, hechas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan en torno a Batería de estado sólido, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo estas preguntas en palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Entonces, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que sea lo más optimizado y específico posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender mejor y aumentar su conocimiento sobre la batería de estado sólido. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar preguntas y problemas que tienen las personas y responderlos directamente, y agregar perspicacia, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otro modo no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque la fibra sensible y genere una mayor comprensión del tema.

Mantén mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubra tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

El bloque de construcción para escribir este libro incluye lo siguiente:

(1) He dejado de perder el tiempo en ideas viscerales y conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores, llené el contenido del libro con lo que la gente necesita y dije adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

(2) He tomado decisiones sólidas, y he tomado menos riesgos, para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y usar los datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

(3) He simplificado mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de escribir este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

Para los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... Empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen, y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

En lugar de los electrolitos de gel líquido o polimérico que se encuentran en las baterías de iones de litio o polímeros de litio, las baterías de estado sólido utilizan electrodos sólidos y un electrolito sólido. Este tipo de tecnología de batería se conoce como tecnología de batería de estado sólido.

Tabla de contenidos

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 1: Batería de estado sólido

Capítulo 2: Batería de iones de litio

Capítulo 3: Nanobaterías

Capítulo 4: Nanobaterías

Capítulo 5: Condensador de iones de litio

Capítulo 6: Batería de iones de litio de película delgada

Capítulo 7: Batería de azufre de litio

Capítulo 8: Batería de iones de litio de película delgada

Capítulo 9: Nanoarquitecturas para baterías de iones de litio

Capítulo 10: Batería de aire de litio

Capítulo 11: Celda electroquímica de aire metálico

Capítulo 12: Batería de iones de potasio

Capítulo 13: Batería de iones de sodio

Capítulo 14: Peter Bruce

Capítulo 15: Batería de iones de aluminio

Capítulo 16: Investigación en baterías de iones de litio

Capítulo 17: Batería de magnesio

Capítulo 18: Batería de vidrio

Capítulo 19: Batería de calcio

Capítulo 20: Fosfato de litio y aluminio y germanio

Capítulo 21: Batería de silicio de estado sólido

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 1: Batería de estado sólido

Las baterías de estado sólido son un tipo de tecnología de batería que utiliza electrodos sólidos y un electrolito sólido, a diferencia de los electrolitos de gel líquido o polimérico que se utilizan en las baterías de iones de litio o polímeros de litio. Las baterías de iones de litio y las baterías de polímero de litio utilizan estos tipos de electrolitos.

Aunque los electrolitos sólidos se encontraron inicialmente en el siglo 19, su amplio uso se ha visto obstaculizado por una serie de obstáculos, incluyendo bajas densidades de energía y poca estabilidad química. Un resurgimiento del interés en la tecnología de baterías de estado sólido se remonta a los desarrollos en las últimas décadas del siglo XX y las primeras décadas del siglo 21, particularmente en el contexto de los automóviles eléctricos a partir de la década de 2010.

Las baterías de estado sólido tienen el potencial de proporcionar respuestas a una serie de problemas que están presentes en las baterías líquidas de iones de litio. Estos problemas incluyen inflamabilidad, voltaje restringido, creación inestable de la interfase sólido-electrolito, bajo rendimiento del ciclo y resistencia.

Michael Faraday hizo el descubrimiento innovador de los electrolitos sólidos sulfuro de plata y fluoruro de plomo (II) entre los años 1831 y 1834, que estableció las bases para el campo de los iónicos de estado sólido.

A medida que avanzamos hacia el nuevo siglo, los avances tecnológicos, los investigadores en los sectores automotriz y de transporte, así como las corporaciones que operan en esas áreas, han sido testigos de un resurgimiento en el interés en la tecnología de baterías de estado sólido.

En 2011, Bolloré lanzó una flota de sus modelos de coches BlueCar, al principio, junto con un programa de carsharing Autolib, después de lo cual se puso a disposición del público en general.

El propósito del vehículo era ilustrar la amplitud de aplicaciones potenciales para las celdas eléctricas de la compañía, estaba alimentado por un electrolito polimérico y una batería de polímero de metal de litio (LMP) que tenía una potencia nominal de 30 kWh, la sal de litio se disuelve en un copolímero para generar este material (polioxietileno).

En 2012, Toyota rápidamente siguió su ejemplo y comenzó a realizar investigaciones experimentales sobre baterías de estado sólido para usos en el sector automotriz con el fin de mantener su posición como un jugador competitivo en el mercado de vehículos eléctricos (EV). Simultáneamente, Volkswagen comenzó a formar alianzas estratégicas con una serie de pequeñas empresas tecnológicas especializadas en la tecnología.

En el evento Battery Japan en febrero de 2012, ProLogium Technology hizo su debut y presentó su batería FLCB (FPC Lithium Ceramic). Este era un dispositivo que fusionaba una batería de estado sólido con un sustrato FPC (circuito impreso flexible). Dado que la capacidad máxima de la batería es de solo 25 mAh y funciona a 3,8 V, un vehículo eléctrico necesitaría al menos cien veces más celdas Murata para proporcionar la misma cantidad de energía.

En septiembre de 2021, Toyota hizo pública su intención de adoptar baterías de estado sólido en algunas de las próximas versiones de sus automóviles.

Los materiales candidatos para electrolitos de estado sólido (SSE) incluyen varios tipos de cerámica, como el ortosilicato de litio, Existe la posibilidad de que las baterías de estado sólido sean útiles en una variedad de aplicaciones, incluidos RFID, marcapasos, dispositivos portátiles y automóviles eléctricos.

Li-ion, hidruro de níquel-metal (NiMH), plomo-ácido y condensador eléctrico de doble capa son algunos de los varios tipos de tecnología de baterías que se pueden encontrar en vehículos eléctricos híbridos y enchufables (o ultracondensadores), En agosto de 2020, Toyota se embarcó en el proceso de realizar pruebas en carretera de su prototipo de automóvil LQ Concept, que tenía una batería de estado sólido. Toyota reveló su plan para el desarrollo y entrega de baterías en septiembre de 2021. Según este plan, la batería de estado sólido se utilizará primero en los coches eléctricos híbridos de la compañía con el fin de aprovechar las cualidades que tiene.

Se prevé que la realización de nuevos dispositivos portátiles que son más confiables que nunca y más pequeños que nunca tenga las características de alta densidad de energía y la capacidad de mantener un alto rendimiento incluso en entornos difíciles.

En marzo del año 2021, Hitachi Zosen Corporation, una empresa especializada en la fabricación de productos industriales, ha creado una batería de estado sólido, con una de las mayores capacidades del mercado según sus afirmaciones, así como una discusión sobre su uso en las severas circunstancias del entorno espacial.

Ya han llegado a un consenso con la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) para realizar pruebas espaciales en sus baterías de estado sólido, y la batería alimentará el equipo de cámara en el Módulo Experimental Kibō de Japón en la Estación Espacial Internacional (ISS).

Las baterías de estado sólido han sido conocidas durante mucho tiempo por sus altos costos de producción.

Las operaciones a bajas temperaturas pueden proporcionar algunas dificultades.

Durante mucho tiempo, un problema que ha plagado a las baterías de estado sólido ha sido la alta resistencia interfacial que existe entre un cátodo y un electrolito sólido.

En las baterías de estado sólido, uno de los desafíos más importantes siempre ha