ბოლო წლებში ლითიუმ-იონური აკუმულატორები განახლებადი ენერგიის წყაროებსა და ელექტრომობილებზე (EV) გადასვლის პროცესში სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან ტექნოლოგიად იქცა. უფრო ეფექტური და ხელმისაწვდომი აკუმულატორების მუდმივად მზარდმა მოთხოვნამ ამ სფეროში მნიშვნელოვანი განვითარება გამოიწვია. წელს ექსპერტები რამდენიმე გარღვევას პროგნოზირებენ, რამაც შეიძლება რევოლუცია მოახდინოს ლითიუმ-იონური აკუმულატორების შესაძლებლობებში.
ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მიღწევა, რომელსაც ყურადღება უნდა მივაქციოთ, არის მყარი მდგომარეობის აკუმულატორების შემუშავება. ტრადიციული ლითიუმ-იონური აკუმულატორებისგან განსხვავებით, რომლებიც იყენებენ თხევად ელექტროლიტებს, მყარი მდგომარეობის აკუმულატორები ელექტროლიტებად იყენებენ მყარ მასალებს ან კერამიკას. ეს ინოვაცია არა მხოლოდ ზრდის ენერგიის სიმკვრივეს, რაც პოტენციურად აფართოებს ელექტრომობილების დიაპაზონს, არამედ ამცირებს დატენვის დროს და აუმჯობესებს უსაფრთხოებას ხანძრის რისკის მინიმიზაციის გზით. ისეთი ცნობილი კომპანიები, როგორიცაა Quantumscape, ფოკუსირდებიან მყარი მდგომარეობის ლითიუმ-მეტალის აკუმულატორებზე და მიზნად ისახავენ მათ ინტეგრირებას სატრანსპორტო საშუალებებში უკვე 2025 წლისთვის[1].
მიუხედავად იმისა, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეები დიდ პერსპექტივას ავლენენ, მკვლევარები ასევე იკვლევენ ალტერნატიულ ქიმიკატებს, რათა გადაჭრან ძირითადი ბატარეის მასალების, როგორიცაა კობალტი და ლითიუმი, ხელმისაწვდომობასთან დაკავშირებული შეშფოთება. უფრო იაფი და მდგრადი ვარიანტების ძიება კვლავაც ინოვაციების მამოძრავებელი ძალაა. გარდა ამისა, მსოფლიოს მასშტაბით აკადემიური ინსტიტუტები და კომპანიები გულმოდგინედ მუშაობენ ბატარეის მუშაობის გასაუმჯობესებლად, სიმძლავრის გაზრდისთვის, დატენვის სიჩქარის დასაჩქარებლად და წარმოების ხარჯების შესამცირებლად[1].
ლითიუმ-იონური ბატარეების ოპტიმიზაციის მცდელობები ელექტრომობილებს სცილდება. ეს ბატარეები გამოიყენება ქსელის დონეზე ელექტროენერგიის შენახვაში, რაც საშუალებას იძლევა უკეთესად ინტეგრირდეს ისეთი წყვეტილი განახლებადი ენერგიის წყაროები, როგორიცაა მზის და ქარის ენერგია. ქსელის შენახვისთვის ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენებით, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია განახლებადი ენერგიის სისტემების სტაბილურობა და საიმედოობა[1].
ლოურენს ბერკლის ეროვნული ლაბორატორიის მეცნიერებმა ბოლოდროინდელი გარღვევის შედეგად შეიმუშავეს გამტარი პოლიმერული საფარი, რომელიც ცნობილია როგორც HOS-PFM. ეს საფარი ელექტრომობილებისთვის უფრო ხანგრძლივი და მძლავრი ლითიუმ-იონური აკუმულატორების შექმნის საშუალებას იძლევა. HOS-PFM ერთდროულად ატარებს როგორც ელექტრონებს, ასევე იონებს, რაც აუმჯობესებს აკუმულატორის სტაბილურობას, დატენვის/განმუხტვის სიჩქარეს და საერთო სიცოცხლის ხანგრძლივობას. ის ასევე ემსახურება როგორც წებოვანი ნივთიერება, რაც პოტენციურად ახანგრძლივებს ლითიუმ-იონური აკუმულატორების საშუალო სიცოცხლის ხანგრძლივობას 10-დან 15 წლამდე. გარდა ამისა, საფარმა აჩვენა განსაკუთრებული შესრულება სილიკონის და ალუმინის ელექტროდებზე გამოყენებისას, ამცირებს მათ დეგრადაციას და ინარჩუნებს აკუმულატორის მაღალ ტევადობას მრავალი ციკლის განმავლობაში. ეს აღმოჩენები იმედს იძლევა, რომ მნიშვნელოვნად გაზრდის ლითიუმ-იონური აკუმულატორების ენერგიის სიმკვრივეს, რაც მათ ელექტრომობილებისთვის უფრო ხელმისაწვდომს და ხელმისაწვდომს გახდის[3].
მსოფლიო სათბურის გაზების ემისიების შემცირებისა და მდგრადი მომავლისკენ გადასვლისკენ ისწრაფვის, ლითიუმ-იონური ბატარეების ტექნოლოგიების განვითარება გადამწყვეტ როლს ასრულებს. მიმდინარე კვლევა-განვითარების ძალისხმევა ინდუსტრიას წინსვლისკენ უბიძგებს და უფრო ეფექტურ, ხელმისაწვდომ და ეკოლოგიურად სუფთა ბატარეების გადაწყვეტილებებს გვაახლოებს. მყარი მდგომარეობის ბატარეების, ალტერნატიული ქიმიკატების და HOS-PFM-ის მსგავსი საფარის მიღწევებით, ელექტრომობილების და ქსელის დონეზე ენერგიის შენახვის ფართოდ გამოყენების პოტენციალი სულ უფრო რეალური ხდება.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 25 ივლისი
