W ostatnich latach akumulatory litowo-jonowe stały się istotną technologią w przejściu do odnawialnych źródeł energii i pojazdów elektrycznych (EV). Coraz większe zapotrzebowanie na bardziej wydajne i niedrogie baterie spowodowało znaczny rozwój w terenie. W tym roku eksperci przewidują kilka przełomów, które mogłyby zrewolucjonizować możliwości akumulatorów litowo-jonowych.
Jednym znaczącym postępem, na który należy mieć oko, jest rozwój baterii w stanie stałym. W przeciwieństwie do tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych, które wykorzystują ciekłe elektrolity, akumulatory solidne wykorzystują materiały stałe lub ceramikę jako elektrolity. Ta innowacja nie tylko zwiększa gęstość energii, potencjalnie rozszerzając zakres EV, ale także skraca czas ładowania i poprawia bezpieczeństwo poprzez zminimalizowanie ryzyka pożaru. Wybitne firmy, takie jak Quantumscape, koncentrują się na bateriach litowo-metalowych w stanie stałym, mające na celu zintegrowanie ich z pojazdami już w 2025 r. [1].
Podczas gdy akumulatory solidne są bardzo obiecujące, naukowcy badają również alternatywne chemię, aby rozwiązać obawy dotyczące dostępności kluczowych materiałów akumulatorowych, takich jak kobalt i lit. Poszukiwanie tańszych, bardziej zrównoważonych opcji nadal zwiększa innowacje. Ponadto instytucje akademickie i firmy na całym świecie starają się poprawić wydajność baterii, zwiększyć pojemność, przyspieszyć prędkości ładowania i zmniejszyć koszty produkcji [1].
Wysiłki mające na celu zoptymalizowanie akumulatorów litowo-jonowych wykraczają poza pojazdy elektryczne. Baterie te znajdują zastosowania w magazynie energii elektrycznej na poziomie siatki, umożliwiając lepszą integrację przerywanych źródeł energii odnawialnej, takich jak energia słoneczna i wiatrowa. Dzięki wykorzystaniu akumulatorów litowo-jonowych do magazynowania sieci stabilność i niezawodność systemów energii odnawialnej ulegają znacznej poprawie [1].
W niedawnym przełomie naukowcy Lawrence Berkeley National Laboratory opracowali przewodzącą powłokę polimerową znaną jako HOS-PFM. Ta powłoka umożliwia dłuższe, mocniejsze akumulatory litowo-jonowe do pojazdów elektrycznych. HOS-PFM jednocześnie przeprowadza elektrony, jak i jony, zwiększając stabilność baterii, szybkości ładowania/rozładowania i ogólną żywotność. Służy również jako klej, potencjalnie przedłużający średni okres życia akumulatorów litowo-jonowych od 10 do 15 lat. Ponadto powłoka wykazała wyjątkową wydajność, gdy zastosowano do elektrod krzemowych i aluminiowych, łagodząc ich degradację i utrzymując wysoką pojemność baterii w wielu cyklach. Odkrycia te są obietnicą znacznego zwiększenia gęstości energii akumulatorów litowo-jonowych, dzięki czemu są bardziej przystępne dla pojazdów elektrycznych [3].
Ponieważ świat dąży do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i przejścia na zrównoważoną przyszłość, postępy w technologii akumulatorów litowo-jonowych odgrywają kluczową rolę. Trwające wysiłki badawcze i rozwojowe zwiększają branżę, zbliżając nas do bardziej wydajnych, niedrogich i przyjaznych dla środowiska rozwiązań baterii. Dzięki przełomom w bateriach w stanie stałym, alternatywnym chemii i powłokom takim jak HOS-PFM potencjał powszechnego przyjęcia pojazdów elektrycznych i magazynowania energii na poziomie siatki staje się coraz bardziej wykonalny.
Czas po: 25-2023 lipca
