Á undanförnum árum hafa litíumjónarafhlöður komið fram sem mikilvæg tækni við umskipti í átt að endurnýjanlegum orkugjöfum og rafknúnum ökutækjum (EVs). Sívaxandi eftirspurn eftir skilvirkari og hagkvæmari rafhlöðum hefur ýtt undir verulega þróun á þessu sviði. Á þessu ári spá sérfræðingar nokkrum byltingum sem gætu gjörbylt getu litíumjónarafhlöðu.
Ein athyglisverð framfarir sem þarf að fylgjast með er þróun solid-state rafhlöður. Ólíkt hefðbundnum litíumjónarafhlöðum sem nota fljótandi raflausn, nota solid-state rafhlöður fast efni eða keramik sem raflausn. Þessi nýjung eykur ekki aðeins orkuþéttleika, eykur hugsanlega drægni rafbíla, heldur dregur einnig úr hleðslutíma og eykur öryggi með því að lágmarka eldhættu. Áberandi fyrirtæki eins og Quantumscape einbeita sér að solid-state litíum-málm rafhlöðum, með það að markmiði að samþætta þær í farartæki strax árið 2025[1].
Þó að rafhlöður í föstu formi gefi góð fyrirheit, eru vísindamenn einnig að kanna aðra efnafræði til að takast á við áhyggjur af framboði á helstu rafhlöðuefnum eins og kóbalti og litíum. Leitin að ódýrari, sjálfbærari valkostum heldur áfram að knýja fram nýsköpun. Ennfremur vinna fræðastofnanir og fyrirtæki um allan heim ötullega að því að auka afköst rafhlöðunnar, auka afkastagetu, flýta fyrir hleðsluhraða og draga úr framleiðslukostnaði[1].
Viðleitni til að hámarka litíumjónarafhlöður nær út fyrir rafbíla. Þessar rafhlöður eru að finna notkun í raforkugeymslum á neti, sem gerir kleift að samþætta endurnýjanlega orkugjafa með hléum eins og sólar- og vindorku. Með því að nýta litíumjónarafhlöður fyrir netgeymslu er stöðugleiki og áreiðanleiki endurnýjanlegra orkukerfa bættur verulega[1].
Í nýlegri byltingu hafa vísindamenn við Lawrence Berkeley National Laboratory þróað leiðandi fjölliðahúð sem kallast HOS-PFM. Þessi húðun gerir kleift að endingartíma, öflugri litíumjónarafhlöður fyrir rafbíla. HOS-PFM leiðir samtímis bæði rafeindir og jónir, eykur stöðugleika rafhlöðunnar, hleðslu/hleðsluhraða og heildarlíftíma. Það þjónar einnig sem lím, sem getur hugsanlega lengt meðallíftíma litíumjónarafhlöðu úr 10 til 15 árum. Ennfremur hefur húðunin sýnt framúrskarandi frammistöðu þegar hún er borin á sílikon og ál rafskaut, draga úr niðurbroti þeirra og viðhalda mikilli rafhlöðugetu yfir margar lotur. Þessar niðurstöður gefa fyrirheit um að auka verulega orkuþéttleika litíumjónarafhlöðna og gera þær aðgengilegri og aðgengilegri fyrir rafbíla[3].
Þar sem heimurinn leitast við að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda og umskipti til sjálfbærrar framtíðar, gegna framfarir í litíumjónarafhlöðutækni lykilhlutverki. Áframhaldandi rannsóknar- og þróunarviðleitni knýr iðnaðinn áfram og færir okkur nær skilvirkari, hagkvæmari og umhverfisvænni rafhlöðulausnum. Með byltingum í rafhlöðum í föstu formi, annarri efnafræði og húðun eins og HOS-PFM, verður möguleikinn á víðtækri innleiðingu rafknúinna farartækja og orkugeymsla á neti æ framkvæmanlegri.
Birtingartími: 25. júlí 2023
