Viimastel aastatel on liitium-ioonakud muutunud oluliseks tehnoloogiaks üleminekul taastuvatele energiaallikatele ja elektrisõidukitele. Pidevalt kasvav nõudlus tõhusamate ja soodsamate akude järele on aidanud kaasa märkimisväärsele arengule selles valdkonnas. Sel aastal ennustavad eksperdid mitmeid läbimurdeid, mis võivad liitium-ioonakude võimekuses revolutsiooni teha.
Üks märkimisväärne edusamm, millel silma peal hoida, on pooljuhtakude arendamine. Erinevalt traditsioonilistest liitiumioonakudest, mis kasutavad vedelaid elektrolüüte, kasutavad tahkisakud elektrolüütidena tahkeid materjale või keraamikat. See uuendus mitte ainult ei suurenda energiatihedust, laiendades potentsiaalselt elektrisõidukite sõiduulatust, vaid vähendab ka laadimisaega ja parandab ohutust, vähendades tulekahjuohtu. Tuntud ettevõtted, nagu Quantumscape, keskenduvad tahkis-liitium-metall-akudele, eesmärgiga integreerida need sõidukitesse juba 2025. aastal[1].
Kuigi tahkispatareidel on palju lubadusi, uurivad teadlased ka alternatiivseid keemiaid, et lahendada muresid peamiste akumaterjalide, nagu koobalt ja liitium, kättesaadavuse pärast. Odavamate ja jätkusuutlikumate valikute otsimine juhib jätkuvalt innovatsiooni. Lisaks töötavad akadeemilised asutused ja ettevõtted üle maailma usinasti aku jõudluse, mahutavuse, laadimiskiiruse kiirendamise ja tootmiskulude vähendamise nimel[1].
Liitiumioonakude optimeerimise jõupingutused ulatuvad elektrisõidukitest kaugemale. Need akud leiavad rakendusi võrgutasemel elektrisalvestuses, võimaldades paremini integreerida vahelduvaid taastuvaid energiaallikaid, nagu päikese- ja tuuleenergia. Liitiumioonakude võimendamine võrgus salvestamiseks parandab oluliselt taastuvenergiasüsteemide stabiilsust ja töökindlust[1].
Hiljutise läbimurde käigus on Lawrence Berkeley riikliku labori teadlased välja töötanud juhtiva polümeerkatte, mida tuntakse kui HOS-PFM. See kate võimaldab elektrisõidukitel kasutada kauem ja võimsamaid liitiumioonakusid. HOS-PFM juhib samaaegselt nii elektrone kui ioone, suurendades aku stabiilsust, laadimis-/tühjenemiskiirust ja üldist eluiga. See toimib ka liimina, mis võib pikendada liitiumioonakude keskmist eluiga 10 aastalt 15 aastale. Peale selle on kate näidanud erakordset jõudlust, kui seda kanda räni- ja alumiiniumelektroodidele, leevendades nende lagunemist ja säilitades aku suure mahutavuse mitme tsükli jooksul. Need leiud lubavad oluliselt suurendada liitiumioonakude energiatihedust, muutes need elektrisõidukite jaoks taskukohasemaks ja kättesaadavamaks[3].
Kuna maailm püüab vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid ja üleminekut jätkusuutlikule tulevikule, on liitium-ioonakude tehnoloogia edusammudel keskne roll. Käimasolevad teadus- ja arendustegevused viivad tööstust edasi, viies meid lähemale tõhusamatele, soodsamatele ja keskkonnasõbralikumatele akulahendustele. Läbimurretega tahkispatareide, alternatiivsete keemiate ja katete, nagu HOS-PFM alal, muutub elektrisõidukite laialdase kasutuselevõtu ja võrgutasemel energiasalvestite potentsiaal üha enam teostatavaks.
Postitusaeg: 25. juuli 2023
