Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae batris lithiwm-ion wedi dod i'r amlwg fel technoleg hanfodol wrth drosglwyddo i 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 nifer o ddatblygiadau arloesol a allai chwyldroi galluoedd batris lithiwm-ion.
Un datblygiad nodedig i gadw llygad arno yw datblygiad batris cyflwr solet. Yn wahanol i fatris lithiwm-ion traddodiadol sy'n defnyddio electrolytau hylif, mae batris cyflwr solet yn defnyddio deunyddiau solet neu serameg fel electrolytau. Mae'r arloesedd hwn nid yn unig yn cynyddu dwysedd ynni, gan ymestyn yr ystod o EVs o bosibl, ond hefyd yn lleihau amser gwefru ac yn gwella diogelwch trwy leihau'r risg o dân. Mae cwmnïau amlwg fel Quantumscape yn canolbwyntio ar fatris lithiwm-metel cyflwr solet, gyda'r nod o'u hintegreiddio i gerbydau mor gynnar â 2025[1].
Er bod batris cyflwr solet yn addawol iawn, mae ymchwilwyr hefyd yn archwilio cemegau amgen i fynd i'r afael â phryderon ynghylch argaeledd deunyddiau batri allweddol fel cobalt a lithiwm. Mae'r ymchwil am opsiynau rhatach, mwy cynaliadwy yn parhau i ysgogi arloesedd. At hynny, mae sefydliadau academaidd a chwmnïau ledled y byd yn gweithio'n ddiwyd i wella perfformiad batri, cynyddu capasiti, cyflymu cyflymder 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 drosoli batris lithiwm-ion ar gyfer storio grid, mae sefydlogrwydd a dibynadwyedd systemau ynni adnewyddadwy wedi gwella'n sylweddol[1].
Mewn datblygiad diweddar, mae gwyddonwyr yn Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley wedi datblygu cotio polymer dargludol o'r enw HOS-PFM. Mae'r cotio 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 dargludo electronau ac ïonau, gan wella sefydlogrwydd batri, cyfraddau tâl / rhyddhau, a hyd oes cyffredinol. Mae hefyd yn gweithredu fel gludiog, gan ymestyn oes gyfartalog batris lithiwm-ion o 10 i 15 mlynedd. Ar ben hynny, mae'r cotio wedi dangos perfformiad eithriadol pan gaiff ei gymhwyso i electrodau silicon ac alwminiwm, gan liniaru eu diraddio a chynnal gallu batri uchel dros sawl cylch. Mae'r canfyddiadau hyn yn dal yr addewid o gynyddu dwysedd ynni batris lithiwm-ion yn sylweddol, gan eu gwneud yn fwy fforddiadwy a hygyrch i gerbydau trydan[3].
Wrth i'r byd ymdrechu i leihau allyriadau nwyon tŷ gwydr a throsglwyddo i ddyfodol cynaliadwy, mae datblygiadau mewn technoleg batri lithiwm-ion yn chwarae rhan ganolog. Mae'r ymdrechion ymchwil a datblygu parhaus yn gyrru'r diwydiant yn ei flaen, gan ddod â ni'n agosach at atebion batri mwy effeithlon, fforddiadwy ac ecogyfeillgar. Gyda datblygiadau arloesol mewn batris cyflwr solet, cemegau amgen, a haenau fel HOS-PFM, mae'r potensial i fabwysiadu cerbydau trydan yn eang a storio ynni ar lefel grid yn dod yn fwyfwy ymarferol.
Amser postio: Gorff-25-2023
