Сүүлийн жилүүдэд лити-ион батерей нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр болон цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд шилжихэд чухал технологи болон гарч ирж байна. Илүү үр ашигтай, хямд батерейны эрэлт хэрэгцээ байнга өсөн нэмэгдэж байгаа нь энэ салбарт томоохон хөгжлийг өдөөсөн. Энэ жил шинжээчид лити-ион батерейны хүчин чадлыг өөрчлөх хэд хэдэн нээлт болно гэж таамаглаж байна.
Анхаарал татахуйц нэг чухал дэвшил бол хатуу төлөвт батерейны хөгжил юм. Шингэн электролит ашигладаг уламжлалт лити-ион батерейгаас ялгаатай нь хатуу төлөвт батерей нь хатуу материал эсвэл керамик материалыг электролит болгон ашигладаг. Энэхүү шинэлэг зүйл нь эрчим хүчний нягтралыг нэмэгдүүлж, цахилгаан машинуудын хүрээг өргөтгөх боломжтой төдийгүй цэнэглэх хугацааг багасгаж, галын эрсдлийг бууруулж аюулгүй байдлыг сайжруулдаг. Quantumscape зэрэг алдартай компаниуд хатуу төлөвт литий-метал батерейнд анхаарлаа хандуулж, 2025 он гэхэд тэдгээрийг тээврийн хэрэгсэлд нэгтгэхийг зорьж байна[1].
Хатуу төлөвт батерей нь гайхалтай амлалт өгч байгаа ч судлаачид кобальт, лити зэрэг батерейны гол материалуудын олдоцтой холбоотой санаа зовнилыг арилгахын тулд өөр химийн аргуудыг судалж байна. Илүү хямд, илүү тогтвортой сонголтуудыг эрэлхийлэх нь инновацийг хөдөлгөсөөр байна. Цаашилбал, дэлхийн хэмжээнд эрдэм шинжилгээний байгууллагууд болон компаниуд батерейны ажиллагааг сайжруулах, хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх, цэнэглэх хурдыг хурдасгах, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахын тулд шаргуу ажиллаж байна[1].
Лити-ион батерейг оновчтой болгох хүчин чармайлт нь цахилгаан тээврийн хэрэгслээс давж гардаг. Эдгээр батерейнууд нь нарны болон салхины эрчим хүч зэрэг тасалддаг сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг илүү сайн нэгтгэх боломжийг олгож, сүлжээний түвшний цахилгаан эрчим хүч хадгалах хэрэглээг олж байна. Сүлжээ хадгалахад лити-ион батерейг ашигласнаар сэргээгдэх эрчим хүчний системийн тогтвортой байдал, найдвартай байдал мэдэгдэхүйц сайжирсан[1].
Саяхны нээлтээр Лоуренс Беркли үндэсний лабораторийн эрдэмтэд HOS-PFM гэгддэг дамжуулагч полимер бүрээсийг бүтээжээ. Энэхүү бүрхүүл нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд удаан эдэлгээтэй, илүү хүчирхэг лити-ион батерейг ашиглах боломжийг олгодог. HOS-PFM нь электрон ба ионыг хоёуланг нь нэгэн зэрэг дамжуулж, батерейны тогтвортой байдал, цэнэглэх/цэнэглэх хурд болон нийт ашиглалтын хугацааг сайжруулдаг. Энэ нь мөн наалдамхай бодис болж, лити-ион батерейны дундаж насыг 10-15 жил хүртэл уртасгах боломжтой. Цаашилбал, бүрхүүл нь цахиур болон хөнгөн цагаан электродуудад хэрэглэхэд онцгой гүйцэтгэлийг үзүүлж, тэдгээрийн эвдрэлийг бууруулж, олон мөчлөгт батерейны өндөр хүчин чадлыг хадгалдаг. Эдгээр олдворууд нь лити-ион батерейны эрчим хүчний нягтралыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд илүү хямд, хүртээмжтэй болгох амлалт өгч байна[3].
Дэлхий нийт хүлэмжийн хийн ялгаруулалтыг бууруулж, тогтвортой ирээдүй рүү шилжихээр чармайж байгаа энэ үед лити-ион батерейны технологийн дэвшил чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үргэлжилсэн судалгаа, хөгжүүлэлтийн хүчин чармайлт нь салбарыг урагшлуулж, биднийг илүү үр ашигтай, хямд, байгаль орчинд ээлтэй батерейны шийдлүүдэд ойртуулж байна. Хатуу төлөвт батерей, өөр химийн бодисууд болон HOS-PFM зэрэг бүрхүүлийн нээлтийн ачаар цахилгаан тээврийн хэрэгслийг өргөнөөр нэвтрүүлэх, цахилгаан эрчим хүчний сүлжээний түвшний эрчим хүч хадгалах боломж улам бүр хэрэгжих боломжтой болж байна.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 7-р сарын 25
