در سالهای اخیر ، باتری های لیتیوم یون به عنوان یک فناوری حیاتی در انتقال به سمت منابع انرژی تجدید پذیر و وسایل نقلیه برقی (EV) ظاهر شده اند. تقاضای روزافزون برای باتری های کارآمدتر و مقرون به صرفه تر ، تحولات چشمگیری را در این زمینه ایجاد کرده است. در سال جاری ، کارشناسان پیش بینی پیشرفت های مختلفی را دارند که می توانند در قابلیت های باتری های لیتیوم یون متحول شوند.
یکی از پیشرفت های قابل توجه برای توجه به آن ، توسعه باتری های حالت جامد است. بر خلاف باتری های سنتی لیتیوم یون که از الکترولیت های مایع استفاده می کنند ، باتری های حالت جامد از مواد جامد یا سرامیک به عنوان الکترولیت استفاده می کنند. این نوآوری نه تنها چگالی انرژی را افزایش می دهد ، به طور بالقوه دامنه EV ها را گسترش می دهد ، بلکه زمان شارژ را نیز کاهش می دهد و با به حداقل رساندن خطر آتش سوزی ، ایمنی را بهبود می بخشد. شرکت های برجسته مانند QuantumScape روی باتری های لیتیوم فلزی با حالت جامد تمرکز دارند و هدف آنها ادغام آنها در وسایل نقلیه تا سال 2025 است [1].
در حالی که باتری های حالت جامد نوید خوبی دارند ، محققان همچنین در حال بررسی شیمی درمانی جایگزین برای رفع نگرانی در مورد در دسترس بودن مواد کلیدی باتری مانند کبالت و لیتیوم هستند. تلاش برای گزینه های ارزان تر و پایدارتر همچنان به نوآوری ادامه می دهد. علاوه بر این ، موسسات دانشگاهی و شرکت های سراسر جهان با جدیت در تلاشند تا عملکرد باتری را افزایش دهند ، ظرفیت را افزایش دهند ، سرعت شارژ را تسریع کرده و هزینه های تولید را کاهش دهند [1].
تلاش برای بهینه سازی باتری های لیتیوم یون فراتر از وسایل نقلیه برقی است. این باتری ها در حال یافتن برنامه های کاربردی در ذخیره سازی برق در سطح شبکه هستند و امکان ادغام بهتر منابع انرژی تجدید پذیر متناوب مانند انرژی خورشیدی و باد را فراهم می آورد. با استفاده از باتری های لیتیوم یون برای ذخیره سازی شبکه ، ثبات و قابلیت اطمینان سیستم های انرژی تجدید پذیر به طور قابل توجهی بهبود می یابد [1].
در یک پیشرفت اخیر ، دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی یک پوشش پلیمری رسانا معروف به HOS-PFM ایجاد کرده اند. این روکش باتری های لیتیوم یون با قدرت طولانی تر و قدرتمندتر را برای وسایل نقلیه برقی امکان پذیر می کند. HOS-PFM به طور همزمان هر دو الکترون و یون را انجام می دهد ، ثبات باتری ، میزان بار/تخلیه و طول عمر کلی را افزایش می دهد. همچنین به عنوان یک چسب ، به طور بالقوه به طور متوسط طول عمر باتری های لیتیوم یون را از 10 تا 15 سال گسترش می دهد. علاوه بر این ، این پوشش هنگام استفاده از الکترودهای سیلیکون و آلومینیوم عملکرد استثنایی نشان داده است ، تخریب آنها را کاهش داده و ظرفیت باتری بالا را در طول چرخه های مختلف حفظ می کند. این یافته ها نوید افزایش قابل توجهی در چگالی انرژی باتری های لیتیوم یون را دارند و باعث می شود آنها برای وسایل نقلیه برقی مقرون به صرفه تر و در دسترس تر باشند [3].
از آنجا که جهان در تلاش است تا انتشار گازهای گلخانه ای و انتقال به آینده ای پایدار را کاهش دهد ، پیشرفت در فناوری باتری لیتیوم یون نقش اساسی دارد. تلاش های تحقیقاتی و توسعه در حال انجام ، صنعت را به جلو سوق می دهد و ما را به راه حل های باتری کارآمدتر ، مقرون به صرفه تر و سازگار با محیط زیست نزدیکتر می کند. با دستیابی به موفقیت در باتری های حالت جامد ، شیمی درمانی جایگزین و پوشش هایی مانند HOS-PFM ، پتانسیل پذیرش گسترده وسایل نقلیه برقی و ذخیره انرژی سطح شبکه به طور فزاینده ای امکان پذیر می شود.
زمان پست: 25-2023 ژوئیه
