Pastaraisiais metais ličio jonų akumuliatoriai tapo gyvybiškai svarbia technologija pereinant prie atsinaujinančių energijos šaltinių ir elektrinių transporto priemonių (EV). Nuolat didėjanti efektyvesnių ir pigesnių baterijų paklausa paskatino reikšmingus pokyčius šioje srityje. Šiais metais ekspertai prognozuoja keletą proveržių, galinčių pakeisti ličio jonų baterijų galimybes.
Viena svarbi pažanga, į kurią reikia atkreipti dėmesį, yra kietojo kūno baterijų kūrimas. Skirtingai nuo tradicinių ličio jonų baterijų, kuriose naudojami skysti elektrolitai, kietojo kūno akumuliatoriuose kaip elektrolitas naudojamos kietos medžiagos arba keramika. Ši naujovė ne tik padidina energijos tankį, galbūt praplečia elektromobilių asortimentą, bet ir sumažina įkrovimo laiką bei pagerina saugumą sumažindama gaisro riziką. Tokios žinomos įmonės kaip „Quantumscape“ daugiausia dėmesio skiria kietojo kūno ličio-metalo akumuliatoriams, siekdamos jas integruoti į transporto priemones jau 2025 m.[1].
Nors kietojo kūno baterijos yra daug žadančios, mokslininkai taip pat tiria alternatyvias chemijos priemones, kad išspręstų susirūpinimą dėl pagrindinių baterijų medžiagų, tokių kaip kobaltas ir ličio, prieinamumo. Pigesnių, tvaresnių variantų ieškojimas ir toliau skatina inovacijas. Be to, akademinės institucijos ir įmonės visame pasaulyje uoliai dirba siekdamos pagerinti akumuliatoriaus našumą, padidinti talpą, pagreitinti įkrovimo greitį ir sumažinti gamybos sąnaudas[1].
Pastangos optimizuoti ličio jonų baterijas apima ne tik elektrines transporto priemones. Šios baterijos randa pritaikymo tinklelio lygio elektros energijos kaupimui, leidžiančią geriau integruoti atsinaujinančius energijos šaltinius, tokius kaip saulės ir vėjo energija. Pritaikius ličio jonų baterijas saugojimui tinkle, atsinaujinančios energijos sistemų stabilumas ir patikimumas gerokai pagerinamas[1].
Per neseniai įvykusį proveržį Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos mokslininkai sukūrė laidžią polimerinę dangą, žinomą kaip HOS-PFM. Ši danga leidžia naudoti ilgesnius, galingesnius ličio jonų akumuliatorius, skirtus elektromobiliams. HOS-PFM vienu metu praleidžia ir elektronus, ir jonus, padidindamas baterijos stabilumą, įkrovimo / iškrovimo greitį ir bendrą tarnavimo laiką. Jis taip pat tarnauja kaip klijai, potencialiai prailgindami vidutinį ličio jonų akumuliatorių tarnavimo laiką nuo 10 iki 15 metų. Be to, danga pasižymėjo išskirtiniu našumu, kai buvo dedama ant silicio ir aliuminio elektrodų, sumažindama jų degradaciją ir išlaikydama didelę baterijos talpą per kelis ciklus. Šios išvados žada žymiai padidinti ličio jonų akumuliatorių energijos tankį, kad jie būtų įperkamesni ir prieinamesni elektrinėms transporto priemonėms[3].
Pasauliui stengiantis sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir pereiti prie tvarios ateities, ličio jonų baterijų technologijos pažanga atlieka pagrindinį vaidmenį. Vykdomi tyrimai ir plėtra skatina pramonę į priekį, priartindami mus prie efektyvesnių, įperkamų ir aplinką tausojančių akumuliatorių sprendimų. Atsiradus kietojo kūno baterijų, alternatyvių cheminių medžiagų ir dangų, tokių kaip HOS-PFM, proveržis, tampa vis labiau įmanoma plačiau pritaikyti elektrines transporto priemones ir elektros energijos kaupimą tinklo lygiu.
Paskelbimo laikas: 2023-07-25
