Posljednjih godina, litijum-jonske baterije su se pojavile kao vitalna tehnologija u prelasku na obnovljive izvore energije i električna vozila (EV). Stalno rastuća potražnja za efikasnijim i pristupačnijim baterijama podstakla je značajan razvoj u ovoj oblasti. Stručnjaci ove godine predviđaju nekoliko otkrića koja bi mogla revolucionirati mogućnosti litijum-jonskih baterija.
Jedan značajan napredak koji treba pratiti je razvoj baterija u čvrstom stanju. Za razliku od tradicionalnih litijum-jonskih baterija koje koriste tečne elektrolite, baterije u čvrstom stanju koriste čvrste materijale ili keramiku kao elektrolite. Ova inovacija ne samo da povećava gustinu energije, potencijalno proširujući domet električnih vozila, već i smanjuje vrijeme punjenja i poboljšava sigurnost minimiziranjem rizika od požara. Istaknute kompanije poput Quantumscapea fokusiraju se na litijum-metalne baterije u čvrstom stanju, s ciljem da ih integrišu u vozila već 2025. godine[1].
Iako baterije u čvrstom stanju imaju veliki potencijal, istraživači također istražuju alternativne hemijske sastave kako bi se pozabavili zabrinutostima oko dostupnosti ključnih materijala za baterije poput kobalta i litija. Potraga za jeftinijim i održivijim opcijama nastavlja pokretati inovacije. Nadalje, akademske institucije i kompanije širom svijeta marljivo rade na poboljšanju performansi baterija, povećanju kapaciteta, ubrzanju punjenja i smanjenju troškova proizvodnje[1].
Napori za optimizaciju litij-ionskih baterija protežu se izvan električnih vozila. Ove baterije pronalaze primjenu u skladištenju električne energije na nivou mreže, omogućavajući bolju integraciju intermitentnih obnovljivih izvora energije poput solarne i energije vjetra. Korištenjem litij-ionskih baterija za skladištenje u mreži, stabilnost i pouzdanost sistema obnovljive energije značajno se poboljšavaju[1].
U nedavnom otkriću, naučnici iz Nacionalne laboratorije Lawrence Berkeley razvili su provodljivi polimerni premaz poznat kao HOS-PFM. Ovaj premaz omogućava dugotrajnije i snažnije litijum-jonske baterije za električna vozila. HOS-PFM istovremeno provodi i elektrone i jone, poboljšavajući stabilnost baterije, brzine punjenja/pražnjenja i ukupni vijek trajanja. Također služi kao ljepilo, potencijalno produžavajući prosječni vijek trajanja litijum-jonskih baterija sa 10 na 15 godina. Nadalje, premaz je pokazao izuzetne performanse kada se nanosi na silicijumske i aluminijumske elektrode, ublažavajući njihovu degradaciju i održavajući visok kapacitet baterije tokom više ciklusa. Ovi nalazi obećavaju značajno povećanje gustine energije litijum-jonskih baterija, čineći ih pristupačnijim i dostupnijim za električna vozila[3].
Kako svijet teži smanjenju emisija stakleničkih plinova i prelasku na održivu budućnost, napredak u tehnologiji litij-ionskih baterija igra ključnu ulogu. Kontinuirani istraživački i razvojni napori pokreću industriju naprijed, približavajući nas efikasnijim, pristupačnijim i ekološki prihvatljivijim rješenjima za baterije. S prodorima u čvrstim baterijama, alternativnim hemijama i premazima poput HOS-PFM, potencijal za široko usvajanje električnih vozila i skladištenja energije na nivou mreže postaje sve izvodljiviji.
Vrijeme objave: 25. jula 2023.
