V zadnjih letih so litij-ionske baterije postale pomembna tehnologija pri prehodu na obnovljive vire energije in električna vozila (EV). Vedno večje povpraševanje po učinkovitejših in cenovno dostopnejših baterijah je spodbudilo pomemben razvoj na tem področju. Letos strokovnjaki napovedujejo več prebojev, ki bi lahko spremenili zmogljivosti litij-ionskih baterij.
Pomemben napredek, na katerega morate biti pozorni, je razvoj polprevodniških baterij. Za razliko od tradicionalnih litij-ionskih baterij, ki uporabljajo tekoče elektrolite, polprevodniške baterije kot elektrolite uporabljajo trdne materiale ali keramiko. Ta inovacija ne le poveča energijsko gostoto, s čimer se potencialno razširi doseg električnih vozil, ampak tudi zmanjša čas polnjenja in izboljša varnost z zmanjšanjem tveganja požara. Pomembna podjetja, kot je Quantumscape, se osredotočajo na polprevodniške litij-kovinske baterije in jih želijo integrirati v vozila že leta 2025 [1].
Medtem ko polprevodniške baterije veliko obetajo, raziskovalci raziskujejo tudi alternativne kemije, da bi odpravili pomisleke glede razpoložljivosti ključnih materialov za baterije, kot sta kobalt in litij. Prizadevanje za cenejše, bolj trajnostne možnosti še naprej spodbuja inovacije. Poleg tega si akademske ustanove in podjetja po vsem svetu marljivo prizadevajo izboljšati učinkovitost baterije, povečati zmogljivost, pospešiti hitrost polnjenja in zmanjšati proizvodne stroške [1].
Prizadevanja za optimizacijo litij-ionskih baterij segajo onkraj električnih vozil. Te baterije najdejo aplikacije pri shranjevanju električne energije na ravni omrežja, kar omogoča boljšo integracijo občasnih obnovljivih virov energije, kot sta sončna in vetrna energija. Z uporabo litij-ionskih baterij za shranjevanje v omrežju se znatno izboljšata stabilnost in zanesljivost sistemov obnovljive energije[1].
Z nedavnim prebojem so znanstveniki v nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley razvili prevodno polimerno prevleko, znano kot HOS-PFM. Ta premaz omogoča dolgotrajnejše in zmogljivejše litij-ionske baterije za električna vozila. HOS-PFM hkrati prevaja tako elektrone kot ione, s čimer izboljša stabilnost baterije, stopnje polnjenja/praznjenja in celotno življenjsko dobo. Služi tudi kot lepilo, ki lahko podaljša povprečno življenjsko dobo litij-ionskih baterij z 10 na 15 let. Poleg tega je prevleka pokazala izjemno učinkovitost pri nanosu na silicijeve in aluminijaste elektrode, ublažila je njihovo propadanje in ohranila visoko zmogljivost baterije v več ciklih. Te ugotovitve obetajo znatno povečanje energijske gostote litij-ionskih baterij, zaradi česar bodo cenovno ugodnejše in dostopnejše za električna vozila[3].
Medtem ko si svet prizadeva zmanjšati emisije toplogrednih plinov in prehod v trajnostno prihodnost, ima napredek v tehnologiji litij-ionskih baterij ključno vlogo. Stalna prizadevanja za raziskave in razvoj poganjajo industrijo naprej in nas približujejo učinkovitejšim, cenovno dostopnejšim in okolju prijaznejšim rešitvam za baterije. S preboji na področju polprevodniških baterij, alternativnih kemij in premazov, kot je HOS-PFM, postaja potencial za široko uporabo električnih vozil in shranjevanja energije na ravni omrežja vse bolj izvedljiv.
Čas objave: 25. julij 2023
