Pēdējos gados litija jonu akumulatori ir kļuvuši par svarīgu tehnoloģiju pārejā uz atjaunojamiem 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 akumulatoru iespējas.
Viens ievērojams sasniegums, kam vajadzētu sekot līdzi, ir cietvielu bateriju izstrāde. Atšķirībā no tradicionālajām litija jonu baterijām, kurās tiek izmantoti šķidri elektrolīti, cietvielu akumulatoros kā elektrolītus tiek izmantoti cietie materiāli vai keramika. Šis jauninājums ne tikai palielina enerģijas blīvumu, potenciāli paplašinot EV diapazonu, bet arī samazina uzlādes laiku un uzlabo drošību, samazinot aizdegšanās risku. Ievērojami uzņēmumi, piemēram, Quantumscape, koncentrējas uz cietvielu litija-metāla akumulatoriem, cenšoties integrēt tos transportlīdzekļos jau 2025. gadā[1].
Lai gan cietvielu akumulatoriem ir liels solījums, pētnieki arī pēta alternatīvas ķīmijas metodes, lai risinātu bažas par galveno akumulatoru materiālu, piemēram, kobalta un litija, pieejamību. Lētāku, ilgtspējīgāku iespēju meklējumi turpina virzīt inovācijas. Turklāt akadēmiskās iestādes un uzņēmumi visā pasaulē cītīgi strādā, lai uzlabotu akumulatoru veiktspēju, palielinātu jaudu, paātrinātu uzlādes ātrumu un samazinātu ražošanas izmaksas[1].
Centieni optimizēt litija jonu akumulatorus ir ne tikai elektriskie transportlīdzekļi. Šīs baterijas atrod pielietojumu tīkla līmeņa elektroenerģijas uzglabāšanā, ļaujot labāk integrēt periodiskus atjaunojamos enerģijas avotus, piemēram, saules un vēja enerģiju. Izmantojot litija jonu akumulatorus tīkla uzglabāšanai, atjaunojamās enerģijas sistēmu stabilitāte un uzticamība tiek ievērojami uzlabota[1].
Nesenajā izrāvienā Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas zinātnieki ir izstrādājuši vadošu polimēru pārklājumu, kas pazīstams kā HOS-PFM. Šis pārklājums nodrošina ilgāku kalpošanas laiku, jaudīgākus litija jonu akumulatorus elektriskajiem transportlīdzekļiem. HOS-PFM vienlaikus vada gan elektronus, gan jonus, uzlabojot akumulatora stabilitāti, uzlādes/izlādes ātrumu un kopējo kalpošanas laiku. Tas kalpo arī kā līmviela, kas potenciāli pagarina litija jonu akumulatoru vidējo kalpošanas laiku no 10 līdz 15 gadiem. Turklāt pārklājums ir uzrādījis izcilu veiktspēju, uzklājot uz silīcija un alumīnija elektrodiem, mazinot to noārdīšanos un saglabājot augstu akumulatora jaudu vairākos ciklos. Šie atklājumi sola ievērojami palielināt litija jonu akumulatoru enerģijas blīvumu, padarot tos pieejamākus un pieejamākus elektriskajiem transportlīdzekļiem[3].
Tā kā pasaule cenšas samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas un pāriet uz ilgtspējīgu nākotni, litija jonu akumulatoru tehnoloģiju sasniegumiem ir galvenā loma. Pastāvīgie pētniecības un attīstības centieni virza nozari uz priekšu, tuvinot mūs efektīvākiem, pieejamākiem un videi draudzīgākiem akumulatoru risinājumiem. Pateicoties sasniegumiem cietvielu akumulatoros, alternatīvajās ķīmijā un pārklājumos, piemēram, HOS-PFM, elektrisko transportlīdzekļu un tīkla līmeņa enerģijas uzglabāšanas iespējas kļūst arvien lielākas.
Izlikšanas laiks: 25. jūlijs 2023
