I de senere år er lithium-ion-batterier fremkommet som en vigtig teknologi i overgangen til vedvarende energikilder og elektriske køretøjer (EV'er). Den stadigt stigende efterspørgsel efter mere effektive og overkommelige batterier har ansporet en betydelig udvikling på området. I år forudsiger eksperter adskillige gennembrud, der kunne revolutionere kapaciteterne i lithium-ion-batterier.
En bemærkelsesværdig fremgang for at holde øje med er udviklingen af faste statsbatterier. I modsætning til traditionelle lithium-ion-batterier, der bruger flydende elektrolytter, anvender faststofbatterier faste materialer eller keramik som elektrolytter. Denne innovation øger ikke kun energitætheden, potentielt udvider EVS -rækkevidden, men reducerer også opladningstiden og forbedrer sikkerheden ved at minimere risikoen for brand. Fremtrædende virksomheder som Quantumumscape fokuserer på faststof-lithium-metal-batterier med det formål at integrere dem i køretøjer allerede i 2025 [1].
Mens faste statsbatterier har et stort løfte, undersøger forskere også alternative kemikler for at tackle bekymringerne om tilgængeligheden af nøglebatterimaterialer såsom kobolt og lithium. Jakten på billigere, mere bæredygtige muligheder driver fortsat innovation. Endvidere arbejder akademiske institutioner og virksomheder over hele verden flittigt for at forbedre batteriets ydeevne, øge kapaciteten, fremskynde opladningshastighederne og reducere produktionsomkostningerne [1].
Bestræbelserne på at optimere lithium-ion-batterier strækker sig ud over elektriske køretøjer. Disse batterier finder applikationer i gitterniveau på elektricitetsopbevaring, hvilket muliggør bedre integration af intermitterende vedvarende strømkilder som sol og vindenergi. Ved at udnytte lithium-ion-batterier til gitterlagring forbedres stabiliteten og pålideligheden af vedvarende energisystemer markant [1].
I et nyligt gennembrud har forskere ved Lawrence Berkeley National Laboratory udviklet en ledende polymerbelægning kendt som HOS-PFM. Denne belægning muliggør længerevarende, mere kraftfulde lithium-ion-batterier til elektriske køretøjer. HOS-PFM udfører samtidig både elektroner og ioner, hvilket forbedrer batteristabiliteten, opladnings-/dechargehastighederne og den samlede levetid. Det tjener også som et klæbemiddel, der potentielt udvider den gennemsnitlige levetid for lithium-ion-batterier fra 10 til 15 år. Desuden har belægningen vist enestående ydelse, når den påføres silicium- og aluminiumselektroder, hvilket mindsker deres nedbrydning og opretholder høj batterikapacitet over flere cyklusser. Disse fund holder løftet om at øge energitætheden af lithium-ion-batterier, hvilket gør dem mere overkommelige og tilgængelige for elektriske køretøjer [3].
Da verden stræber efter at reducere drivhusgasemissioner og overgang til en bæredygtig fremtid, spiller fremskridt inden for lithium-ion-batteriteknologi en central rolle. Den igangværende forsknings- og udviklingsindsats driver industrien fremad, hvilket bringer os tættere på mere effektive, overkommelige og miljøvenlige batteriløsninger. Med gennembrud i faste statsbatterier, alternative kemiske og belægninger som HOS-PFM, bliver potentialet for udbredt vedtagelse af elektriske køretøjer og energilagringsniveau energilagring mere muligt.
Posttid: Jul-25-2023
