V zadnjih letih so litij-ionske baterije postale vitalna tehnologija pri prehodu v vire obnovljivih virov energije in električna vozila (EV). Vedno večje povpraševanje po učinkovitejših in cenovno dostopnih baterijah je spodbudilo pomemben razvoj na terenu. Letos strokovnjaki napovedujejo več prebojev, ki bi lahko spremenili zmogljivosti litij-ionskih baterij.
Eden od pomembnih napredkov, na katerega je treba biti pozoren, je razvoj baterij v trdnem stanju. Za razliko od tradicionalnih litij-ionskih baterij, ki uporabljajo tekoče elektrolite, baterije v trdnih stanju uporabljajo trdne materiale ali keramiko kot elektroliti. Ta inovacija ne samo poveča gostoto energije, kar potencialno razširi obseg EV -jev, ampak tudi zmanjša čas polnjenja in izboljša varnost z zmanjšanjem tveganja za požar. Ugledna podjetja, kot je QuantumsCape, se osredotočajo na baterije litij-kovine v trdnem stanju, katerih cilj jih je vključiti v vozila že leta 2025 [1].
Medtem ko se baterije v trdnih stanju zelo obljubljajo, raziskovalci raziskujejo tudi alternativne kemije za reševanje pomislekov glede razpoložljivosti ključnih baterijskih materialov, kot sta kobalt in litij. Iskanje cenejših, bolj trajnostnih možnosti še naprej spodbuja inovacije. Poleg tega akademske ustanove in podjetja po vsem svetu pridno prizadevajo za izboljšanje zmogljivosti baterije, povečanje zmogljivosti, pospešitev hitrosti polnjenja in zmanjšanje proizvodnih stroškov [1].
Prizadevanja za optimizacijo litij-ionskih baterij segajo čez električna vozila. Te baterije najdejo aplikacije v shranjevanju električne energije na ravni omrežja, kar omogoča boljšo integracijo občasnih virov obnovljivih virov energije, kot sta sončna in vetrna energija. Z uporabo litij-ionskih baterij za shranjevanje omrežja se stabilnost in zanesljivost sistemov obnovljivih virov energije znatno izboljšata [1].
Znanstveniki v nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley so v nedavnem preboju razvili prevodno polimerno prevleko, znano kot HOS-PFM. Ta prevleka omogoča daljše lastne, močnejše litij-ionske baterije za električna vozila. HOS-PFM hkrati izvaja tako elektrone kot ione, kar povečuje stabilnost baterije, hitrost polnjenja/praznjenja in celotno življenjsko dobo. Služi tudi kot lepilo, ki potencialno podaljša povprečno življenjsko dobo litij-ionskih baterij z 10 do 15 let. Poleg tega je prevleka pokazala izjemne zmogljivosti, ko se uporablja za silicijeve in aluminijeve elektrode, kar blaži njihovo razgradnjo in ohranja visoko zmogljivost baterije v več ciklih. Te ugotovitve obljubljajo znatno povečanje energijske gostote litij-ionskih baterij, zaradi česar so cenovno dostopnejše in dostopne za električna vozila [3].
Ker si svet prizadeva zmanjšati emisije toplogrednih plinov in prehod na trajnostno prihodnost, ima napredek v litij-ionski baterijski tehnologiji ključno vlogo. Nenehna raziskovalna in razvojna prizadevanja vodijo v industrijo naprej, kar nas približuje učinkovitejšim, cenovno dostopnim in okolju prijaznim baterijskim rešitvam. Z preboji v trdnih baterijah, alternativnih kemikarijah in premazih, kot je HOS-PFM, potencial za široko sprejemanje električnih vozil in shranjevanje energije na ravni omrežja postaja vse bolj izvedljivo.
Čas objave: julij-25-2023
