În ultimii ani, bateriile litiu-ion au devenit o tehnologie vitală în tranziția către surse regenerabile de energie și vehicule electrice (VE). Cererea tot mai mare de baterii mai eficiente și mai accesibile a stimulat evoluții semnificative în domeniu. Anul acesta, experții prevăd mai multe descoperiri care ar putea revoluționa capacitățile bateriilor litiu-ion.
O progresă notabilă de urmărit este dezvoltarea bateriilor în stare solidă. Spre deosebire de bateriile tradiționale litiu-ion care utilizează electroliți lichizi, bateriile în stare solidă utilizează materiale solide sau ceramică ca electroliți. Această inovație nu numai că crește densitatea energiei, extinzând potențial autonomia vehiculelor electrice, dar reduce și timpul de încărcare și îmbunătățește siguranța prin minimizarea riscului de incendiu. Companii proeminente precum Quantumscape se concentrează pe bateriile litiu-metal în stare solidă, urmărind să le integreze în vehicule încă din 2025[1].
Deși bateriile în stare solidă sunt foarte promițătoare, cercetătorii explorează și chimii alternative pentru a răspunde preocupărilor legate de disponibilitatea materialelor cheie pentru baterii, cum ar fi cobaltul și litiul. Căutarea unor opțiuni mai ieftine și mai sustenabile continuă să stimuleze inovația. În plus, instituțiile academice și companiile din întreaga lume lucrează cu sârguință pentru a îmbunătăți performanța bateriilor, a crește capacitatea, a accelera vitezele de încărcare și a reduce costurile de fabricație[1].
Eforturile de optimizare a bateriilor litiu-ion se extind dincolo de vehiculele electrice. Aceste baterii își găsesc aplicații în stocarea energiei electrice la nivel de rețea, permițând o mai bună integrare a surselor intermitente de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară și eoliană. Prin valorificarea bateriilor litiu-ion pentru stocarea în rețea, stabilitatea și fiabilitatea sistemelor de energie regenerabilă sunt îmbunătățite semnificativ[1].
Într-o descoperire recentă, oamenii de știință de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley au dezvoltat un înveliș polimeric conductiv cunoscut sub numele de HOS-PFM. Acest înveliș permite baterii litiu-ion mai puternice și mai durabile pentru vehiculele electrice. HOS-PFM conduce simultan atât electroni, cât și ioni, sporind stabilitatea bateriei, ratele de încărcare/descărcare și durata de viață generală. De asemenea, servește ca adeziv, prelungind potențial durata medie de viață a bateriilor litiu-ion de la 10 la 15 ani. În plus, învelișul a demonstrat performanțe excepționale atunci când este aplicat pe electrozi de siliciu și aluminiu, atenuând degradarea acestora și menținând o capacitate ridicată a bateriei pe parcursul mai multor cicluri. Aceste descoperiri promit o creștere semnificativă a densității energetice a bateriilor litiu-ion, făcându-le mai accesibile și mai accesibile pentru vehiculele electrice [3].
Pe măsură ce lumea se străduiește să reducă emisiile de gaze cu efect de seră și să facă tranziția către un viitor sustenabil, progresele în tehnologia bateriilor litiu-ion joacă un rol esențial. Eforturile continue de cercetare și dezvoltare propulsează industria înainte, apropiindu-ne de soluții de baterii mai eficiente, mai accesibile și mai ecologice. Odată cu progresele înregistrate în domeniul bateriilor în stare solidă, al substanțelor chimice alternative și al acoperirilor precum HOS-PFM, potențialul adoptării pe scară largă a vehiculelor electrice și a stocării energiei la nivel de rețea devine din ce în ce mai fezabil.
Data publicării: 25 iulie 2023
