W ostatnich latach baterie litowo-jonowe stały się kluczową technologią w przejściu na odnawialne źródła energii i pojazdy elektryczne (EV). Coraz większe zapotrzebowanie na bardziej wydajne i niedrogie baterie pobudziło znaczące zmiany w tej dziedzinie. W tym roku eksperci przewidują kilka przełomów, które mogą zrewolucjonizować możliwości baterii litowo-jonowych.
Jednym z godnych uwagi postępów, na które warto zwrócić uwagę, jest rozwój baterii litowo-jonowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych baterii litowo-jonowych, które wykorzystują ciekłe elektrolity, baterie litowo-jonowe wykorzystują materiały stałe lub ceramikę jako elektrolity. Ta innowacja nie tylko zwiększa gęstość energii, potencjalnie wydłużając zasięg pojazdów elektrycznych, ale także skraca czas ładowania i poprawia bezpieczeństwo, minimalizując ryzyko pożaru. Wybitne firmy, takie jak Quantumscape, koncentrują się na bateriach litowo-metalowych w stanie stałym, mając na celu zintegrowanie ich z pojazdami już w 2025 r. [1].
Podczas gdy baterie ze stałym elektrolitem są bardzo obiecujące, naukowcy badają również alternatywne chemikalia, aby rozwiązać problemy związane z dostępnością kluczowych materiałów do baterii, takich jak kobalt i lit. Dążenie do tańszych, bardziej zrównoważonych opcji nadal napędza innowacje. Ponadto instytucje akademickie i firmy na całym świecie ciężko pracują, aby poprawić wydajność baterii, zwiększyć pojemność, przyspieszyć prędkość ładowania i obniżyć koszty produkcji[1].
Działania mające na celu optymalizację baterii litowo-jonowych wykraczają poza pojazdy elektryczne. Baterie te znajdują zastosowanie w magazynowaniu energii elektrycznej na poziomie sieci, umożliwiając lepszą integrację przerywanych odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa. Dzięki wykorzystaniu baterii litowo-jonowych do magazynowania energii w sieci, stabilność i niezawodność systemów energii odnawialnej ulegają znacznej poprawie[1].
W niedawnym przełomie naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory opracowali przewodzącą powłokę polimerową znaną jako HOS-PFM. Powłoka ta umożliwia trwalsze, mocniejsze baterie litowo-jonowe do pojazdów elektrycznych. HOS-PFM jednocześnie przewodzi elektrony i jony, zwiększając stabilność baterii, szybkość ładowania/rozładowywania i ogólną żywotność. Działa również jako klej, potencjalnie wydłużając średnią żywotność baterii litowo-jonowych z 10 do 15 lat. Ponadto powłoka wykazała wyjątkową wydajność po nałożeniu na elektrody krzemowe i aluminiowe, łagodząc ich degradację i utrzymując wysoką pojemność baterii w wielu cyklach. Odkrycia te dają nadzieję na znaczne zwiększenie gęstości energii baterii litowo-jonowych, co uczyni je bardziej przystępnymi cenowo i dostępnymi dla pojazdów elektrycznych[3].
W miarę jak świat dąży do redukcji emisji gazów cieplarnianych i przejścia na zrównoważoną przyszłość, postęp w technologii akumulatorów litowo-jonowych odgrywa kluczową rolę. Trwające prace badawczo-rozwojowe napędzają branżę do przodu, przybliżając nas do bardziej wydajnych, niedrogich i przyjaznych dla środowiska rozwiązań akumulatorowych. Dzięki przełomom w zakresie akumulatorów półprzewodnikowych, alternatywnych chemikaliów i powłok, takich jak HOS-PFM, potencjał powszechnego przyjęcia pojazdów elektrycznych i magazynowania energii na poziomie sieci staje się coraz bardziej realny.
Czas publikacji: 25-07-2023
