Վերջին տարիներին լիթիում-իոնային մարտկոցները հայտնվել են որպես կենսական տեխնոլոգիա՝ դեպի վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներ և էլեկտրական մեքենաներ (EVs) անցում կատարելու համար: Ավելի արդյունավետ և մատչելի մարտկոցների անընդհատ աճող պահանջարկը խթանել է ոլորտում զգալի զարգացումներ: Այս տարի փորձագետները կանխատեսում են մի քանի առաջընթաց, որոնք կարող են հեղափոխել լիթիում-իոնային մարտկոցների հնարավորությունները:
Ուշագրավ առաջընթացներից մեկը, որին պետք է հետևել, պինդ վիճակում մարտկոցների զարգացումն է: Ի տարբերություն ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցների, որոնք օգտագործում են հեղուկ էլեկտրոլիտներ, պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները որպես էլեկտրոլիտ օգտագործում են պինդ նյութեր կամ կերամիկա: Այս նորամուծությունը ոչ միայն մեծացնում է էներգիայի խտությունը՝ պոտենցիալ ընդլայնելով EV-ների շրջանակը, այլև նվազեցնում է լիցքավորման ժամանակը և բարելավում անվտանգությունը՝ նվազագույնի հասցնելով հրդեհի վտանգը: Հայտնի ընկերությունները, ինչպիսիք են Quantumscape-ը, կենտրոնանում են պինդ վիճակում գտնվող լիթիում-մետաղական մարտկոցների վրա՝ նպատակ ունենալով դրանք ինտեգրել մեքենաների մեջ արդեն 2025 թվականին[1]:
Թեև պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները մեծ խոստումնալից են, հետազոտողները նաև այլընտրանքային քիմիա են ուսումնասիրում՝ լուծելու համար մտահոգությունները հիմնական մարտկոցների նյութերի, ինչպիսիք են կոբալտը և լիթիումը: Ավելի էժան, ավելի կայուն տարբերակների որոնումը շարունակում է խթանել նորարարությունը: Ավելին, ամբողջ աշխարհում ակադեմիական հաստատությունները և ընկերությունները ջանասիրաբար աշխատում են մարտկոցի արդյունավետությունը բարձրացնելու, հզորությունը մեծացնելու, լիցքավորման արագությունը արագացնելու և արտադրական ծախսերը նվազեցնելու համար[1]:
Լիթիում-իոնային մարտկոցների օպտիմալացման ջանքերը դուրս են գալիս էլեկտրական մեքենաներից: Այս մարտկոցները կիրառություն են գտնում ցանցի մակարդակի էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման մեջ՝ թույլ տալով ավելի լավ ինտեգրել ընդհատվող վերականգնվող էներգիայի աղբյուրները, ինչպիսիք են արևային և քամու էներգիան: Ցանցային պահեստավորման համար լիթիում-իոնային մարտկոցների կիրառմամբ զգալիորեն բարելավվում է վերականգնվող էներգիայի համակարգերի կայունությունն ու հուսալիությունը[1]:
Վերջերս Լոուրենս Բերքլիի ազգային լաբորատորիայի գիտնականները մշակել են հաղորդիչ պոլիմերային ծածկույթ, որը հայտնի է որպես HOS-PFM: Այս ծածկույթը թույլ է տալիս ավելի երկարատև, ավելի հզոր լիթիում-իոնային մարտկոցներ էլեկտրական մեքենաների համար: HOS-PFM-ը միաժամանակ փոխանցում է և՛ էլեկտրոնները, և՛ իոնները՝ բարձրացնելով մարտկոցի կայունությունը, լիցքավորման/լիցքաթափման արագությունը և ընդհանուր կյանքի տևողությունը: Այն նաև ծառայում է որպես սոսինձ, որը կարող է երկարացնել լիթիում-իոնային մարտկոցների միջին ժամկետը 10-ից մինչև 15 տարի: Ավելին, ծածկույթը ցուցաբերել է բացառիկ արդյունավետություն, երբ կիրառվում է սիլիցիումի և ալյումինի էլեկտրոդների վրա՝ մեղմելով դրանց դեգրադացիան և պահպանելով մարտկոցի բարձր հզորությունը մի քանի ցիկլերի ընթացքում: Այս բացահայտումները խոստանում են զգալիորեն մեծացնել լիթիում-իոնային մարտկոցների էներգիայի խտությունը՝ դրանք դարձնելով ավելի մատչելի և հասանելի էլեկտրական մեքենաների համար[3]:
Քանի որ աշխարհը ձգտում է նվազեցնել ջերմոցային գազերի արտանետումները և անցում կատարել դեպի կայուն ապագա, լիթիում-իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիայի առաջընթացը առանցքային դեր է խաղում: Հետազոտության և զարգացման շարունակական ջանքերը առաջ են տանում արդյունաբերությունը՝ մոտեցնելով մեզ ավելի արդյունավետ, մատչելի և էկոլոգիապես մաքուր մարտկոցների լուծումներին: Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների, այլընտրանքային քիմիայի և HOS-PFM-ի նման ծածկույթների բեկումներով, էլեկտրական մեքենաների լայն տարածման և ցանցի մակարդակով էներգիայի պահպանման ներուժը գնալով ավելի իրագործելի է դառնում:
Հրապարակման ժամանակը` Հուլիս-25-2023
