Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae batris lithiwm-ion wedi dod i'r amlwg fel technoleg hanfodol wrth drosglwyddo tuag at ffynonellau ynni adnewyddadwy a cherbydau trydan (EVs). Mae'r galw cynyddol am fatris mwy effeithlon a fforddiadwy wedi sbarduno datblygiadau sylweddol yn y maes. Eleni, mae arbenigwyr yn rhagweld sawl datblygiad arloesol a allai chwyldroi galluoedd batris lithiwm-ion.
Un cynnydd nodedig i gadw llygad arno yw datblygu batris cyflwr solid. Yn wahanol i fatris lithiwm-ion traddodiadol sy'n defnyddio electrolytau hylif, mae batris cyflwr solid yn defnyddio deunyddiau solet neu gerameg fel electrolytau. Mae'r arloesedd hwn nid yn unig yn cynyddu dwysedd ynni, o bosibl yn ymestyn yr ystod o EVs, ond hefyd yn lleihau amser codi tâl ac yn gwella diogelwch trwy leihau'r risg o dân. Mae cwmnïau amlwg fel Quantumscape yn canolbwyntio ar fatris lithiwm-metel solid, gyda'r nod o'u hintegreiddio i gerbydau mor gynnar â 2025 [1].
Er bod batris cyflwr solid yn addawol iawn, mae ymchwilwyr hefyd yn archwilio cemegolion amgen i fynd i'r afael â phryderon ynghylch argaeledd deunyddiau batri allweddol fel cobalt a lithiwm. Mae'r cwest am opsiynau rhatach, mwy cynaliadwy yn parhau i yrru arloesedd. At hynny, mae sefydliadau academaidd a chwmnïau ledled y byd yn gweithio'n ddiwyd i wella perfformiad batri, cynyddu capasiti, cyflymu cyflymderau codi tâl, a lleihau costau gweithgynhyrchu [1].
Mae ymdrechion i optimeiddio batris lithiwm-ion yn ymestyn y tu hwnt i gerbydau trydan. Mae'r batris hyn yn dod o hyd i gymwysiadau mewn storio trydan ar lefel grid, gan ganiatáu ar gyfer integreiddio ffynonellau pŵer adnewyddadwy ysbeidiol fel ynni solar a gwynt yn well. Trwy ysgogi batris lithiwm-ion ar gyfer storio grid, mae sefydlogrwydd a dibynadwyedd systemau ynni adnewyddadwy yn cael eu gwella'n sylweddol [1].
Mewn datblygiad diweddar, mae gwyddonwyr yn Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley wedi datblygu gorchudd polymer dargludol o'r enw HOS-PFM. Mae'r gorchudd hwn yn galluogi batris lithiwm-ion mwy pwerus sy'n para'n hirach ar gyfer cerbydau trydan. Mae HOS-PFM ar yr un pryd yn cynnal electronau ac ïonau, gan wella sefydlogrwydd batri, cyfraddau gwefru/rhyddhau, a hyd oes cyffredinol. Mae hefyd yn gwasanaethu, gan o bosibl ymestyn oes batris lithiwm-ion ar gyfartaledd o 10 i 15 mlynedd. Ar ben hynny, mae'r cotio wedi dangos perfformiad eithriadol wrth ei gymhwyso i electrodau silicon ac alwminiwm, gan liniaru eu diraddiad a chynnal capasiti batri uchel dros gylchoedd lluosog. Mae'r canfyddiadau hyn yn addo cynyddu dwysedd ynni batris lithiwm-ion yn sylweddol, gan eu gwneud yn fwy fforddiadwy ac yn hygyrch ar gyfer cerbydau trydan [3].
Wrth i'r byd ymdrechu i leihau allyriadau nwyon tŷ gwydr a phontio i ddyfodol cynaliadwy, mae datblygiadau mewn technoleg batri lithiwm-ion yn chwarae rhan ganolog. Yr ymdrechion ymchwil a datblygu parhaus yw gyrru'r diwydiant ymlaen, gan ddod â ni'n agosach at atebion batri mwy effeithlon, fforddiadwy ac sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Gyda datblygiadau arloesol mewn batris cyflwr solid, cemegolion amgen, a haenau fel HOS-PFM, mae'r potensial ar gyfer mabwysiadu cerbydau trydan yn eang a storio ynni ar lefel grid yn dod yn fwyfwy ymarferol.
Amser Post: Gorff-25-2023
