Undanfarin ár hafa litíumjónarafhlöður komið fram sem lífsnauðsynleg tækni í umskiptum í átt að endurnýjanlegum orkugjafa og rafknúnum ökutækjum (EVs). Sívaxin eftirspurn eftir skilvirkari og hagkvæmari rafhlöðum hefur valdið verulegri þróun á þessu sviði. Á þessu ári spá sérfræðingar nokkrum byltingum sem gætu gjörbylt getu litíumjónarafhlöður.
Ein athyglisverð framfarir til að fylgjast með er þróun rafhlöður í föstu ástandi. Ólíkt hefðbundnum litíumjónarafhlöðum sem nota fljótandi raflausnir, nota rafhlöður fastra serfa efni eða keramik sem salta. Þessi nýsköpun eykur ekki aðeins orkuþéttleika, hugsanlega lengir svið EVs, heldur dregur einnig úr hleðslutíma og bætir öryggi með því að lágmarka hættu á eldi. Áberandi fyrirtæki eins og Quartscape einbeita sér að litíum-málm rafhlöðum í föstu málmi og miða að því að samþætta þær í ökutæki strax árið 2025 [1].
Þrátt fyrir að rafhlöður í föstu ástandi haldi mikið, eru vísindamenn einnig að kanna aðrar efnafræði til að takast á við áhyggjur af framboði á lykil rafhlöðuefni eins og kóbalt og litíum. Leitin að ódýrari og sjálfbærari valkostum heldur áfram að knýja fram nýsköpun. Ennfremur vinna fræðilegar stofnanir 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 ná út fyrir rafknúin ökutæki. Þessar rafhlöður eru að finna forrit í raforkugeymslu á ristum, sem gerir kleift að samþætta hlé á endurnýjanlegum orkuheimildum eins og sól og vindorku. Með því að nýta litíumjónarafhlöður til geymslu netsins er stöðugleiki og áreiðanleiki endurnýjanlegra orkukerfa bætt verulega [1].
Í nýlegu byltingum hafa vísindamenn við Lawrence Berkeley National Laboratory þróað leiðandi fjölliðahúð sem kallast HOS-PFM. Þessi lag gerir kleift að lengja langvarandi, öflugri litíumjónarafhlöður fyrir rafknúin ökutæki. HOS-PFM framkvæmir samtímis bæði rafeindir og jónir, eykur stöðugleika rafhlöðunnar, hleðslu/losunarhraða og heildar líftíma. Það þjónar einnig sem lím, sem hugsanlega lengir meðaltal líftíma litíumjónarafhlöður frá 10 til 15 ár. Ennfremur hefur húðunin sýnt framúrskarandi afköst þegar þau eru notuð á kísil- og ál rafskaut, draga úr niðurbroti þeirra og viðhalda mikilli rafhlöðugetu yfir margar lotur. Þessar niðurstöður hafa loforð um að auka verulega orkuþéttleika litíumjónarafhlöður, sem gerir þær hagkvæmari og aðgengilegri fyrir rafknúin ökutæki [3].
Þegar heimurinn leitast við að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda og umskipti yfir í sjálfbæra framtíð gegna framfarir í litíumjónarafhlöðutækni lykilhlutverki. Yfirstandandi rannsóknar- og þróunarstarf er að reka iðnaðinn áfram og færa okkur nær skilvirkari, hagkvæmari og umhverfisvænni rafhlöðulausnir. Með byltingum í rafhlöðum í föstu ástandi, öðrum efnafræðingum og húðun eins og HOS-PFM verður möguleiki á útbreiddri notkun rafknúinna ökutækja og orkugeymslu á ristum sífellt hagkvæmari.
Post Time: JUL-25-2023
