V posledných rokoch sa lítium-iónové batérie ukázali ako životne dôležitá technológia pri prechode na obnoviteľné zdroje energie a elektrické vozidlá (EV). Neustále sa zvyšujúci dopyt po účinnejších a cenovo dostupných batériách podnietil významný vývoj v tejto oblasti. Tento rok odborníci predpovedajú niekoľko objavov, ktoré by mohli spôsobiť revolúciu v schopnostiach lítium-iónových batérií.
Jedným z pozoruhodných pokrokov, na ktoré treba dávať pozor, je vývoj polovodičových batérií. Na rozdiel od tradičných lítium-iónových batérií, ktoré využívajú tekuté elektrolyty, polovodičové batérie využívajú ako elektrolyty pevné materiály alebo keramiku. Táto inovácia nielenže zvyšuje hustotu energie, potenciálne predlžuje dojazd EV, ale tiež znižuje čas nabíjania a zlepšuje bezpečnosť minimalizovaním rizika požiaru. Popredné spoločnosti ako Quantumscape sa zameriavajú na pevné lítium-kovové batérie s cieľom integrovať ich do vozidiel už v roku 2025[1].
Zatiaľ čo polovodičové batérie sú veľkým prísľubom, výskumníci tiež skúmajú alternatívne chemické postupy, aby vyriešili obavy týkajúce sa dostupnosti kľúčových materiálov batérií, ako je kobalt a lítium. Hľadanie lacnejších a udržateľnejších možností naďalej poháňa inovácie. Okrem toho akademické inštitúcie a spoločnosti na celom svete usilovne pracujú na zvyšovaní výkonu batérie, zvyšovaní kapacity, zrýchlení nabíjania a znižovaní výrobných nákladov[1].
Snahy o optimalizáciu lítium-iónových batérií presahujú rámec elektrických vozidiel. Tieto batérie nachádzajú uplatnenie pri skladovaní elektriny na úrovni siete, čo umožňuje lepšiu integráciu prerušovaných obnoviteľných zdrojov energie, ako je solárna a veterná energia. Využitím lítium-iónových batérií na skladovanie v sieti sa výrazne zlepšila stabilita a spoľahlivosť systémov obnoviteľnej energie[1].
Vedci z Národného laboratória Lawrence Berkeley nedávno vyvinuli vodivý polymérny povlak známy ako HOS-PFM. Tento povlak umožňuje výkonnejšie lítium-iónové batérie pre elektrické vozidlá s dlhšou životnosťou. HOS-PFM súčasne vedie elektróny aj ióny, čím zvyšuje stabilitu batérie, rýchlosť nabíjania/vybíjania a celkovú životnosť. Slúži tiež ako lepidlo, ktoré potenciálne predlžuje priemernú životnosť lítium-iónových batérií z 10 na 15 rokov. Okrem toho povlak preukázal výnimočný výkon pri aplikácii na kremíkové a hliníkové elektródy, čím zmiernil ich degradáciu a udržal vysokú kapacitu batérie počas viacerých cyklov. Tieto zistenia sú prísľubom výrazného zvýšenia energetickej hustoty lítium-iónových batérií, čím sa stanú cenovo dostupnejšie a dostupnejšie pre elektrické vozidlá[3].
Keď sa svet usiluje o zníženie emisií skleníkových plynov a prechod k udržateľnej budúcnosti, pokrok v technológii lítium-iónových batérií zohráva kľúčovú úlohu. Neustály výskum a vývoj poháňa toto odvetvie vpred a približuje nás k efektívnejším, cenovo dostupnejším a ekologickejším riešeniam batérií. Vďaka objavom v batériách v tuhom stave, alternatívnej chémii a náteroch, ako je HOS-PFM, sa čoraz viac stáva realizovateľný potenciál pre široké prijatie elektrických vozidiel a skladovanie energie na úrovni siete.
Čas odoslania: 25. júla 2023
