Le blianta beaga anuas, tá cadhnraí litiam-ian tagtha chun cinn mar theicneolaíocht ríthábhachtach maidir leis an aistriú i dtreo foinsí fuinnimh in-athnuaite agus feithiclí leictreacha (EVs). Tá forbairtí suntasacha sa réimse tar éis an t-éileamh atá ag dul i méid i gcónaí ar chadhnraí níos éifeachtaí agus níos inacmhainne a spreagadh. I mbliana, tuarann saineolaithe roinnt cinn de na cinn a d'fhéadfadh cumais na gcadhnraí litiam-ian a athrú.
Dul chun cinn suntasach amháin chun súil a choinneáil air ná forbairt cadhnraí soladstaide. Murab ionann agus cadhnraí traidisiúnta litiam-ian a úsáideann leictrilítí leachtacha, úsáideann cadhnraí solad-stáit ábhair sholadacha nó criadóireacht mar leictrilítí. Ní hamháin go méadaíonn an nuálaíocht seo dlús fuinnimh, a d'fhéadfadh an raon EVs a leathnú, ach laghdaíonn sé an t -am muirir agus feabhsaíonn sé sábháilteacht tríd an riosca dóiteáin a íoslaghdú. Tá cuideachtaí suntasacha cosúil le QuantumScape ag díriú ar chadhnraí litiam-miotail soladstaide, agus é mar aidhm acu iad a chomhtháthú i bhfeithiclí chomh luath le 2025 [1].
Cé go bhfuil gealltanas mór ag cadhnraí soladstaide, tá taighdeoirí ag fiosrú poitigéirí malartacha freisin chun aghaidh a thabhairt ar imní maidir le hinfhaighteacht na n-ábhar ceallraí tábhachtacha amhail cóbalt agus litiam. Leanann an t -iarracht ar roghanna níos saoire, níos inbhuanaithe ag tiomáint nuálaíochta. Ina theannta sin, tá institiúidí acadúla agus cuideachtaí ar fud an domhain ag obair go díograiseach chun feidhmíocht ceallraí a fheabhsú, chun cumas a mhéadú, chun luasanna muirir a luathú, agus chun costais déantúsaíochta a laghdú [1].
Síneann iarrachtaí chun cadhnraí litiam-ian a bharrfheabhsú thar fheithiclí leictreacha. Tá na cadhnraí seo ag fáil iarratais i stóráil leictreachais ar leibhéal na greille, rud a cheadaíonn comhtháthú níos fearr a dhéanamh ar fhoinsí cumhachta in-athnuaite uaineach cosúil le fuinneamh gréine agus gaoithe. Trí chadhnraí litiam-ian a ghiaráil le haghaidh stórála greille, tá feabhas suntasach tagtha ar chobhsaíocht agus ar iontaofacht na gcóras fuinnimh in-athnuaite [1].
I gcéim le déanaí, tá eolaithe i Saotharlann Náisiúnta Lawrence Berkeley tar éis cumhdach polaiméir seoltaí a fhorbairt ar a dtugtar HOS-PFM. Cumasaíonn an sciath seo cadhnraí litiam-ian níos faide, níos cumhachtaí le haghaidh feithiclí leictreacha. Déanann HOS-PFM leictreoin agus ian ag an am céanna, ag feabhsú cobhsaíocht ceallraí, rátaí muirir/urscaoilte, agus saolré foriomlán. Feidhmíonn sé freisin mar ghreamaitheach, agus d’fhéadfadh sé go leathnódh sé meánré na cadhnraí litiam-ian ó 10 go 15 bliana. Ina theannta sin, léirigh an sciath feidhmíocht eisceachtúil nuair a chuirtear i bhfeidhm é ar shileacain agus ar leictreoidí alúmanaim, ag maolú a ndíghrádaithe agus ag cothabháil acmhainn ard ceallraí thar ilthimthriallta. Tá gealltanas ag na torthaí seo go méadóidh siad go mór dlús fuinnimh na gcadhnraí litiam-ian, rud a fhágann go bhfuil siad níos inacmhainne agus níos inrochtana d'fheithiclí leictreacha [3].
De réir mar a dhéanann an domhan iarracht astaíochtaí gáis cheaptha teasa a laghdú agus a aistriú go todhchaí inbhuanaithe, tá ról lárnach ag dul chun cinn i dteicneolaíocht ceallraí litiam-ian. Tá na hiarrachtaí leanúnacha taighde agus forbartha ag tiomáint an tionscail ar aghaidh, ag tabhairt níos gaire dúinn do réitigh ceallraí níos éifeachtaí, níos inacmhainne agus níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol. Le cinn i gcadhnraí solad-stáit, i gceimicí malartacha, agus i mbratuithe cosúil le HOS-PFM, éiríonn an poitéinseal a bhaineann le glacadh go forleathan le feithiclí leictreacha agus stóráil fuinnimh ar leibhéal na greille níos indéanta.
Am Post: Iúil-25-2023
