V posledních letech se lithium-iontové baterie ukázaly jako zásadní technologie při přechodu na obnovitelné zdroje energie a elektrická vozidla (EV). Stále rostoucí poptávka po účinnějších a dostupnějších bateriích podnítila významný vývoj v této oblasti. V letošním roce odborníci předpovídají několik průlomů, které by mohly způsobit revoluci ve schopnostech lithium-iontových baterií.
Jedním z pozoruhodných pokroků, které je třeba sledovat, je vývoj polovodičových baterií. Na rozdíl od tradičních lithium-iontových baterií, které využívají kapalné elektrolyty, využívají polovodičové baterie jako elektrolyty pevné materiály nebo keramiku. Tato inovace nejen zvyšuje hustotu energie, potenciálně prodlužuje dojezd elektromobilů, ale také zkracuje dobu nabíjení a zlepšuje bezpečnost tím, že minimalizuje riziko požáru. Prominentní společnosti jako Quantumscape se zaměřují na solid-state lithium-metalové baterie s cílem integrovat je do vozidel již v roce 2025[1].
Zatímco polovodičové baterie jsou velkým příslibem, výzkumníci také zkoumají alternativní chemii, aby řešili obavy ohledně dostupnosti klíčových materiálů baterií, jako je kobalt a lithium. Hledání levnějších a udržitelnějších možností nadále pohání inovace. Kromě toho akademické instituce a společnosti po celém světě pilně pracují na zvýšení výkonu baterie, zvýšení kapacity, zrychlení rychlosti nabíjení a snížení výrobních nákladů[1].
Snahy o optimalizaci lithium-iontových baterií přesahují rámec elektrických vozidel. Tyto baterie nacházejí uplatnění při skladování elektřiny na úrovni sítě, což umožňuje lepší integraci přerušovaných obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie. Využitím lithium-iontových baterií pro skladování v síti se výrazně zlepšila stabilita a spolehlivost systémů obnovitelné energie[1].
V nedávném průlomu vyvinuli vědci z Lawrence Berkeley National Laboratory vodivý polymerní povlak známý jako HOS-PFM. Tento povlak umožňuje delší životnost a výkonnější lithium-iontové baterie pro elektrická vozidla. HOS-PFM současně vede jak elektrony, tak ionty, čímž zvyšuje stabilitu baterie, rychlost nabíjení/vybíjení a celkovou životnost. Slouží také jako lepidlo a potenciálně prodlužuje průměrnou životnost lithium-iontových baterií z 10 na 15 let. Kromě toho povlak prokázal výjimečný výkon při aplikaci na křemíkové a hliníkové elektrody, zmírnil jejich degradaci a udržoval vysokou kapacitu baterie po více cyklů. Tato zjištění jsou příslibem výrazného zvýšení energetické hustoty lithium-iontových baterií, čímž se stanou dostupnější a dostupnější pro elektrická vozidla[3].
Zatímco svět usiluje o snížení emisí skleníkových plynů a přechod k udržitelné budoucnosti, pokrok v technologii lithium-iontových baterií hraje klíčovou roli. Pokračující úsilí v oblasti výzkumu a vývoje pohání průmysl kupředu a přibližuje nás k účinnějším, dostupnějším a ekologičtějším řešením baterií. S průlomy v polovodičových bateriích, alternativní chemii a nátěrech, jako je HOS-PFM, se stále více nabízí možnost širokého přijetí elektrických vozidel a ukládání energie na úrovni sítě.
Čas odeslání: 25. července 2023
