Viime vuosina litium-ioni-akut ovat nousseet elintärkeänä tekniikkana siirtymisessä kohti uusiutuvia energialähteitä ja sähköajoneuvoja (EV). Jatkuvasti kasvava kysyntä tehokkaammille ja edullisemmille paristoille on edistynyt kentällä merkittävää kehitystä. Tänä vuonna asiantuntijat ennustavat useita läpimurtoja, jotka voisivat mullistaa litium-ioni-akkujen ominaisuudet.
Yksi huomattava eteneminen seuratakseen on kiinteän tilan paristojen kehittäminen. Toisin kuin perinteiset litium-ioni-akut, joissa käytetään nestemäisiä elektrolyyttejä, solid-state-akkuissa käytetään kiinteitä materiaaleja tai keramiikkaa elektrolyytteinä. Tämä innovaatio ei vain lisää energiatiheyttä, mikä mahdollisesti laajentaa EV -alueita, vaan myös vähentää latausaikaa ja parantaa turvallisuutta minimoimalla tulipalon riski. Kvantumscapen kaltaiset näkyvät yritykset keskittyvät solid-state-litiummetalliparistoihin, joiden tavoitteena on integroida ne ajoneuvoihin jo vuonna 2025 [1].
Solid-State-paristot pitävät suurta lupaavaa, tutkijat tutkivat myös vaihtoehtoisia kemiaja huolenaiheiden ratkaisemiseksi keskeisten akkumateriaalien, kuten koboltin ja litiumin, saatavuudesta. Halvempien, kestävämpien vaihtoehtojen pyrkimys jatkaa innovaatiota. Lisäksi akateemiset instituutiot ja yritykset ympäri maailmaa työskentelevät ahkerasti parantaakseen akun suorituskykyä, lisätä kapasiteettia, nopeuttaa latausnopeutta ja vähentää valmistuskustannuksia [1].
Pyrkimykset litium-ioni-akkujen optimoimiseksi ulottuvat sähköajoneuvojen ulkopuolelle. Nämä akut löytävät sovelluksia ruudukkotason sähkön varastoinnista, mikä mahdollistaa ajoittaisten uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinkoenergian ja tuulienergian, integroinnin. Hyödyntämällä litium-ioni-akkuja ruudukon varastointia varten, uusiutuvien energialähteiden stabiilisuus ja luotettavuus paranevat merkittävästi [1].
Äskettäisessä läpimurtossa Lawrence Berkeleyn kansallisen laboratorion tutkijat ovat kehittäneet johtavan polymeeripinnoitteen, joka tunnetaan nimellä HOS-PFM. Tämä pinnoite mahdollistaa pitkäaikaisen, tehokkaammat litium-ion-akut sähköajoneuvoille. HOS-PFM johtaa samanaikaisesti sekä elektroneja että ioneja, mikä parantaa akun vakautta, lataus-/purkausnopeuksia ja yleistä käyttöiän. Se toimii myös liimana, joka mahdollisesti pidentää litium-ioni-akkujen keskimääräistä käyttöikää 10-15 vuodeksi. Lisäksi päällyste on osoittanut poikkeuksellisen suorituskyvyn, kun sitä levitetään pii- ja alumiinielektrodeihin, lieventäen niiden hajoamista ja korkean akun kapasiteetin ylläpitämistä useilla jaksoilla. Nämä havainnot lupaavat lisätä merkittävästi litium-ioni-akkujen energiatiheyttä, mikä tekee niistä edullisempia ja saatavilla sähköajoneuvoille [3].
Kun maailma pyrkii vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä ja siirtymään kestävään tulevaisuuteen, litium-ioni-akkutekniikan edistymisellä on keskeinen rooli. Meneillään olevat tutkimus- ja kehitystyöt ajavat teollisuutta eteenpäin, mikä vie meidät lähemmäksi tehokkaampia, edullisempia ja ympäristöystävällisiä akkuratkaisuja. Läpimurtojen kanssa solid-state-akkuissa, vaihtoehtoisissa kemiallisissa ja pinnoitteissa, kuten HOS-PFM, sähköajoneuvojen laajalle levinnyt omaksuminen ja ruudukkotason energian varastointi muuttuu yhä toteuttamiskelpoisemmaksi.
Viestin aika: heinäkuu-25-2023
