בשנים האחרונות סוללות ליתיום-יון התגלו כטכנולוגיה חיונית במעבר לעבר מקורות אנרגיה מתחדשים ורכבים חשמליים (EVS). הביקוש ההולך וגובר לסוללות יעילות ובמחיר סביר יותר דרבן התפתחויות משמעותיות בתחום. השנה, מומחים מנבאים מספר פריצות דרך שיכולות לחולל מהפכה ביכולות של סוללות ליתיום-יון.
התקדמות בולטת אחת לפקח עליה היא פיתוח סוללות במצב מוצק. בניגוד לסוללות ליתיום-יון מסורתיות המשתמשות באלקטרוליטים נוזליים, סוללות במצב מוצק מעסיקות חומרים מוצקים או קרמיקה כאלקטרוליטים. חידוש זה לא רק מגדיל את צפיפות האנרגיה, עלול להרחיב את טווח ה- EVs, אלא גם מפחית את זמן הטעינה ומשפר את הבטיחות על ידי צמצום הסיכון לאש. חברות בולטות כמו Quantumscape מתמקדות בסוללות ליתיום-מתכות של מצב מוצק, ומטרתן לשלב אותן ברכבים כבר בשנת 2025 [1].
בעוד שסוללות במצב מוצק מבטיחות הבטחה רבה, החוקרים בוחנים גם כימיות אלטרנטיביות כדי להתייחס לחששות מהזמינות של חומרי סוללה מרכזיים כמו קובלט וליתיום. המסע אחר אפשרויות זולות יותר ובר קיימא יותר ממשיך להניע חדשנות. יתר על כן, מוסדות אקדמיים וחברות ברחבי העולם פועלים בשקידה כדי לשפר את ביצועי הסוללה, להגדיל את הקיבולת, להאיץ את מהירויות הטעינה ולהפחתת עלויות הייצור [1].
המאמצים למיטוב סוללות ליתיום-יון משתרעים מעבר לרכבים חשמליים. סוללות אלה מוצאות יישומים באחסון חשמל ברמת הרשת, ומאפשרים שילוב טוב יותר של מקורות כוח מתחדשים לסירוגין כמו אנרגיית סולארית ורוח. על ידי מינוף סוללות ליתיום-יון לאחסון רשת, משופרים משמעותית את היציבות והאמינות של מערכות אנרגיה מתחדשת [1].
בפריצת דרך שנערכה לאחרונה פיתחו מדענים במעבדה הלאומית של לורנס ברקלי ציפוי פולימרים מוליך המכונה HOS-PFM. ציפוי זה מאפשר סוללות ליתיום-יון ארוכות טווח ארוכות יותר לרכבים חשמליים. HOS-PFM מוביל בו זמנית גם אלקטרונים וגם יונים, משפר את יציבות הסוללה, שיעורי הטעינה/פריקה ותוחלת החיים הכוללת. זה משמש גם כדבק, ועלול להרחיב את חייו הממוצעים של סוללות ליתיום-יון בין 10 ל 15 שנים. יתר על כן, הציפוי הראה ביצועים יוצאי דופן כאשר הוא מיושם על אלקטרודות סיליקון ואלומיניום, מקלים על השפלה ושמירה על קיבולת סוללה גבוהה על פני מחזורים מרובים. ממצאים אלה מקיימים את ההבטחה להגדיל משמעותית את צפיפות האנרגיה של סוללות ליתיום-יון, מה שהופך אותם לזולים יותר ונגישים יותר לרכבים חשמליים [3].
כאשר העולם שואף להפחית את פליטת גזי החממה ולעבור לעתיד בר-קיימא, התקדמות בטכנולוגיית סוללות ליתיום-יון ממלאות תפקיד מרכזי. מאמצי המחקר והפיתוח המתמשכים מקדימים את הענף, ומקרבים אותנו לפתרונות סוללות יעילים, סבירים וידידותיים לסביבה. עם פריצות דרך בסוללות במצב מוצק, כימיות אלטרנטיביות וציפויים כמו HOS-PFM, הפוטנציאל לאימוץ נרחב של כלי רכב חשמליים ואחסון אנרגיה ברמת הרשת הופך להיות אפשרי יותר ויותר.
זמן ההודעה: jul-25-2023
