Соңғы жылдары литий-ионды аккумуляторлар жаңартылатын энергия көздеріне және электр көліктеріне (EV) көшуде маңызды технология ретінде пайда болды. Неғұрлым тиімді және қол жетімді батареяларға үнемі өсіп келе жатқан сұраныс бұл саладағы елеулі өзгерістерге түрткі болды. Биылғы жылы сарапшылар литий-иондық аккумуляторлардың мүмкіндіктерін түбегейлі өзгерте алатын бірнеше жетістіктерді болжайды.
Бақылайтын маңызды жетістіктердің бірі - қатты күйдегі батареялардың дамуы. Сұйық электролиттерді пайдаланатын дәстүрлі литий-ионды аккумуляторлардан айырмашылығы, қатты күйдегі батареялар электролит ретінде қатты материалдарды немесе керамикалық заттарды пайдаланады. Бұл жаңалық электр қуатының тығыздығын арттырып, электр машиналарының ауқымын кеңейтіп қана қоймайды, сонымен бірге зарядтау уақытын қысқартады және өрт қаупін азайту арқылы қауіпсіздікті жақсартады. Quantumscape сияқты көрнекті компаниялар қатты күйдегі литий-металл батареяларына назар аударып, оларды 2025 жылы көліктерге біріктіруді мақсат етіп отыр[1].
Қатты күйдегі батареялар үлкен үміт күтсе де, зерттеушілер кобальт пен литий сияқты негізгі аккумуляторлық материалдардың қолжетімділігіне қатысты алаңдаушылықтарды шешу үшін балама химияны да зерттеп жатыр. Неғұрлым арзан, неғұрлым тұрақты нұсқаларды іздеу инновацияларды алға жылжытуды жалғастыруда. Сонымен қатар, бүкіл әлем бойынша академиялық мекемелер мен компаниялар аккумулятор өнімділігін арттыру, сыйымдылықты арттыру, зарядтау жылдамдығын жеделдету және өндіріс шығындарын азайту үшін бар ынтамен жұмыс істейді[1].
Литий-иондық аккумуляторларды оңтайландыруға күш салу электр көліктерінен тыс. Бұл батареялар күн және жел энергиясы сияқты үзіліссіз жаңартылатын қуат көздерін жақсырақ біріктіруге мүмкіндік беретін желі деңгейіндегі электр қуатын сақтауда қолданбаларды табуда. Торды сақтау үшін литий-ионды батареяларды пайдалану арқылы жаңартылатын энергия жүйелерінің тұрақтылығы мен сенімділігі айтарлықтай жақсарады[1].
Лоуренс Беркли ұлттық зертханасының ғалымдары соңғы серпілісте HOS-PFM деп аталатын өткізгіш полимерлі жабынды жасады. Бұл жабын электр көліктері үшін ұзақ қызмет ететін, қуатты литий-ионды аккумуляторларға мүмкіндік береді. HOS-PFM бір уақытта электрондар мен иондарды өткізіп, батареяның тұрақтылығын, зарядтау/разряд жылдамдығын және жалпы қызмет ету мерзімін жақсартады. Ол сонымен қатар литий-ионды батареялардың орташа қызмет ету мерзімін 10 жылдан 15 жылға дейін ұзартатын желім ретінде қызмет етеді. Сонымен қатар, жабын кремний мен алюминий электродтарына қолданылғанда, олардың тозуын азайтып, бірнеше циклде жоғары батарея сыйымдылығын сақтай отырып, ерекше өнімділік көрсетті. Бұл тұжырымдар литий-иондық аккумуляторлардың энергия тығыздығын айтарлықтай арттыруға уәде береді, бұл оларды электр көліктері үшін қол жетімді және қол жетімді етеді[3].
Әлем парниктік газдар шығарындыларын азайтуға және тұрақты болашаққа көшуге ұмтылып жатқандықтан, литий-ионды батареялар технологиясының жетістіктері маңызды рөл атқарады. Жүргізіліп жатқан ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар саланы алға жылжытып, бізді тиімдірек, қолжетімді және экологиялық таза батарея шешімдеріне жақындатады. Қатты күйдегі батареялардағы, балама химиядағы және HOS-PFM сияқты жабындардағы жетістіктермен электрлік көліктерді және желі деңгейіндегі энергияны сақтауды кеңінен қолдану әлеуеті барған сайын мүмкін болады.
Жіберу уақыты: 25 шілде 2023 ж
