Posljednjih godina litij-ionske baterije pojavile su se kao vitalna tehnologija u prijelazu na obnovljive izvore energije i električna vozila (EV). Stalno rastuća potražnja za učinkovitijim i pristupačnijim baterijama potaknula je značajan razvoj u tom području. Stručnjaci ove godine predviđaju nekoliko otkrića koja bi mogla revolucionirati mogućnosti litij-ionskih baterija.
Jedan značajan napredak koji treba pratiti je razvoj baterija u čvrstom stanju. Za razliku od tradicionalnih litij-ionskih baterija koje koriste tekuće elektrolite, baterije u čvrstom stanju koriste čvrste materijale ili keramiku kao elektrolite. Ova inovacija ne samo da povećava gustoću energije, potencijalno proširujući domet električnih vozila, već i smanjuje vrijeme punjenja i poboljšava sigurnost minimiziranjem rizika od požara. Istaknute tvrtke poput Quantumscapea usredotočuju se na litij-metalne baterije u čvrstom stanju, s ciljem da ih integriraju u vozila već 2025. godine[1].
Iako baterije u čvrstom stanju imaju veliki potencijal, istraživači također istražuju alternativne kemijske sastave kako bi riješili zabrinutost oko dostupnosti ključnih materijala za baterije poput kobalta i litija. Potraga za jeftinijim i održivijim opcijama i dalje potiče inovacije. Nadalje, akademske institucije i tvrtke diljem svijeta marljivo rade na poboljšanju performansi baterija, povećanju kapaciteta, ubrzanju punjenja i smanjenju troškova proizvodnje[1].
Napori za optimizaciju litij-ionskih baterija protežu se izvan električnih vozila. Ove baterije pronalaze primjenu u skladištenju električne energije na razini mreže, omogućujući bolju integraciju povremenih obnovljivih izvora energije poput solarne i energije vjetra. Iskorištavanjem litij-ionskih baterija za skladištenje u mreži, stabilnost i pouzdanost sustava obnovljive energije značajno se poboljšavaju[1].
U nedavnom otkriću, znanstvenici iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Berkeley razvili su vodljivi polimerni premaz poznat kao HOS-PFM. Ovaj premaz omogućuje dugotrajnije i snažnije litij-ionske baterije za električna vozila. HOS-PFM istovremeno provodi i elektrone i ione, poboljšavajući stabilnost baterije, brzine punjenja/pražnjenja i ukupni vijek trajanja. Također služi kao ljepilo, potencijalno produžujući prosječni vijek trajanja litij-ionskih baterija s 10 na 15 godina. Nadalje, premaz je pokazao iznimne performanse kada se nanosi na silicijske i aluminijske elektrode, ublažavajući njihovu degradaciju i održavajući visoki kapacitet baterije tijekom više ciklusa. Ovi nalazi obećavaju značajno povećanje gustoće energije litij-ionskih baterija, čineći ih pristupačnijima i dostupnijima za električna vozila[3].
Dok svijet teži smanjenju emisija stakleničkih plinova i prijelazu na održivu budućnost, napredak u tehnologiji litij-ionskih baterija igra ključnu ulogu. Kontinuirani istraživački i razvojni napori potiču industriju naprijed, približavajući nas učinkovitijim, pristupačnijim i ekološki prihvatljivijim rješenjima za baterije. S otkrićima u čvrstom stanju baterija, alternativnim kemijskim sastavima i premazima poput HOS-PFM-a, potencijal za široku primjenu električnih vozila i pohrane energije na razini mreže postaje sve izvediv.
Vrijeme objave: 25. srpnja 2023.
