През последните години литиево-йонните батерии се наложиха като жизненоважна технология в прехода към възобновяеми енергийни източници и електрически превозни средства (EV). Постоянно нарастващото търсене на по-ефективни и достъпни батерии стимулира значително развитие в тази област. Тази година експертите прогнозират няколко пробива, които биха могли да революционизират възможностите на литиево-йонните батерии.
Един забележителен напредък, който трябва да следите, е разработването на твърдотелни батерии. За разлика от традиционните литиево-йонни батерии, които използват течни електролити, батериите в твърдо състояние използват твърди материали или керамика като електролити. Тази иновация не само увеличава енергийната плътност, потенциално разширявайки обхвата на електромобилите, но също така намалява времето за зареждане и подобрява безопасността чрез минимизиране на риска от пожар. Известни компании като Quantumscape се фокусират върху твърдотелни литиево-метални батерии, като се стремят да ги интегрират в превозни средства още през 2025 г.[1].
Въпреки че твърдотелните батерии са многообещаващи, изследователите също проучват алтернативни химикали, за да отговорят на опасенията относно наличността на ключови материали за батерии като кобалт и литий. Стремежът към по-евтини и по-устойчиви опции продължава да стимулира иновациите. Освен това, академични институции и компании по целия свят работят усърдно за подобряване на производителността на батерията, увеличаване на капацитета, ускоряване на скоростите на зареждане и намаляване на производствените разходи [1].
Усилията за оптимизиране на литиево-йонните батерии се простират отвъд електрическите превозни средства. Тези батерии намират приложения за съхранение на електроенергия на ниво мрежа, което позволява по-добра интеграция на периодични възобновяеми източници на енергия като слънчева и вятърна енергия. Чрез използването на литиево-йонни батерии за мрежово съхранение, стабилността и надеждността на системите за възобновяема енергия са значително подобрени[1].
В скорошен пробив учените от Националната лаборатория на Лорънс Бъркли разработиха проводимо полимерно покритие, известно като HOS-PFM. Това покритие позволява по-дълготрайни, по-мощни литиево-йонни батерии за електрически превозни средства. HOS-PFM едновременно провежда както електрони, така и йони, подобрявайки стабилността на батерията, скоростта на зареждане/разреждане и цялостния живот. Той също така служи като лепило, като потенциално удължава средния живот на литиево-йонните батерии от 10 на 15 години. Освен това, покритието показа изключителна производителност, когато се прилага върху силициеви и алуминиеви електроди, като смекчава тяхното разграждане и поддържа висок капацитет на батерията при множество цикли. Тези открития обещават значително увеличаване на енергийната плътност на литиево-йонните батерии, което ги прави по-достъпни и достъпни за електрически превозни средства[3].
Докато светът се стреми да намали емисиите на парникови газове и да премине към устойчиво бъдеще, напредъкът в технологията на литиево-йонните батерии играе ключова роля. Продължаващите усилия за изследване и развитие движат индустрията напред, доближавайки ни до по-ефективни, достъпни и екологични решения за батерии. С пробиви в твърдотелните батерии, алтернативни химикали и покрития като HOS-PFM, потенциалът за широко разпространение на електрически превозни средства и съхранение на енергия на ниво мрежа става все по-осъществим.
Време на публикуване: 25 юли 2023 г
