Pēdējos gados litija jonu baterijas ir kļuvušas par būtisku tehnoloģiju pārejā uz atjaunojamo enerģijas avotiem un elektriskajiem transportlīdzekļiem (EV). Arvien pieaugošais pieprasījums pēc efektīvākām un pieejamākām baterijām ir veicinājis ievērojamu attīstību šajā jomā. Šogad eksperti prognozē vairākus sasniegumus, kas varētu mainīt litija jonu bateriju iespējas.
Viens no ievērojamiem sasniegumiem, lai sekotu līdzi, ir cietvielu bateriju izstrāde. Atšķirībā no tradicionālajām litija jonu baterijām, kas izmanto šķidru elektrolītu, cietvielu baterijās kā elektrolītus izmanto cietus materiālus vai keramiku. Šis jauninājums ne tikai palielina enerģijas blīvumu, potenciāli paplašinot EV diapazonu, bet arī samazina uzlādes laiku un uzlabo drošību, samazinot ugunsgrēka risku. Ievērojamie uzņēmumi, piemēram, Quantumscape, koncentrējas uz cietvielu litija metāla baterijām, kuru mērķis ir integrēt tos transportlīdzekļos jau 2025. gadā [1].
Kaut arī cietvielu baterijām ir liels solījums, pētnieki arī pēta alternatīvas ķīmijas, lai risinātu bažas par galveno akumulatora materiālu, piemēram, kobalta un litija pieejamību, pieejamību. Lētāku, ilgtspējīgāku iespēju meklējumi turpina virzīt jauninājumus. Turklāt akadēmiskās institūcijas un uzņēmumi visā pasaulē cītīgi strādā, lai uzlabotu akumulatora veiktspēju, palielinātu jaudu, paātrinātu uzlādes ātrumu un samazinātu ražošanas izmaksas [1].
Centieni optimizēt litija jonu baterijas pārsniedz elektriskos transportlīdzekļus. Šīs baterijas atrod lietojumus tīkla līmeņa elektrības uzkrāšanā, ļaujot labāk integrēt periodiskus atjaunojamos enerģijas avotus, piemēram, saules un vēja enerģiju. Izmantojot litija jonu baterijas tīkla uzkrāšanai, ievērojami uzlabojas atjaunojamās enerģijas sistēmu stabilitāte un uzticamība [1].
Nesenā izrāvienā Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas zinātnieki ir izstrādājuši vadošu polimēru pārklājumu, kas pazīstams kā HOS-PFM. Šis pārklājums nodrošina ilgstošāku, jaudīgāku litija jonu baterijas elektriskajiem transportlīdzekļiem. HOS-PFM vienlaikus vada gan elektronus, gan jonus, uzlabojot akumulatora stabilitāti, uzlādes/izlādes ātrumu un kopējo kalpošanas laiku. Tas kalpo arī kā līmējoša, potenciāli pagarinot litija jonu bateriju vidējo kalpošanas laiku no 10 līdz 15 gadiem. Turklāt pārklājums ir parādījis izcilu veiktspēju, ja to pielieto silīcija un alumīnija elektrodiem, mazinot to noārdīšanos un saglabājot lielu akumulatora jaudu vairākos ciklos. Šie atklājumi ir solījums ievērojami palielināt litija jonu bateriju enerģijas blīvumu, padarot tos pieejamākus un pieejamākus elektriskajiem transportlīdzekļiem [3].
Tā kā pasaule cenšas samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas un pāreju uz ilgtspējīgu nākotni, litija jonu akumulatoru tehnoloģijas sasniegumiem ir galvenā loma. Pašreizējie pētniecības un attīstības centieni virza nozari uz priekšu, tuvinot mūs efektīvākus, pieejamākus un videi draudzīgus akumulatoru risinājumus. Ar guvumiem cietā stāvokļa baterijās, alternatīvās ķīmijas un tādos pārklājumos kā HOS-PFM, arvien vairāk kļūst iespējama elektrisko transportlīdzekļu un tīkla līmeņa enerģijas uzglabāšanas iespējamība.
Pasta laiks: jūlijs-25-2023
