V zadnjih letih so se litij-ionske baterije izkazale kot ključna 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. Strokovnjaki letos napovedujejo več prebojev, ki bi lahko revolucionarno spremenili zmogljivosti litij-ionskih baterij.
Pomemben napredek, ki ga je treba spremljati, je razvoj trdnih baterij. Za razliko od tradicionalnih litij-ionskih baterij, ki uporabljajo tekoče elektrolite, trdne baterije kot elektrolite uporabljajo trdne materiale ali keramiko. Ta inovacija ne le poveča gostoto energije, kar lahko podaljša doseg električnih vozil, temveč tudi skrajša čas polnjenja in izboljša varnost z zmanjšanjem tveganja požara. Ugledna podjetja, kot je Quantumscape, se osredotočajo na trdne litij-kovinske baterije in si prizadevajo, da bi jih v vozila vključili že leta 2025[1].
Čeprav so trdne baterije zelo obetavne, raziskovalci raziskujejo tudi alternativne kemijske sestave, da bi odgovorili na pomisleke glede razpoložljivosti ključnih materialov za baterije, kot sta kobalt in litij. Iskanje cenejših in bolj trajnostnih možnosti še naprej spodbuja inovacije. Poleg tega akademske ustanove in podjetja po vsem svetu pridno delajo na izboljšanju zmogljivosti baterij, povečanju kapacitete, pospešitvi hitrosti polnjenja in zmanjšanju proizvodnih stroškov[1].
Prizadevanja za optimizacijo litij-ionskih baterij segajo dlje od električnih vozil. Te baterije se uporabljajo za shranjevanje 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].
Znanstveniki v Nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley so v nedavnem preboju razvili prevodni polimerni premaz, znan kot HOS-PFM. Ta premaz omogoča dlje trajajoče in zmogljivejše litij-ionske baterije za električna vozila. HOS-PFM hkrati prevaja elektrone in ione, kar izboljša stabilnost baterije, hitrost polnjenja/praznjenja in splošno življenjsko dobo. Služi tudi kot lepilo, ki lahko podaljša povprečno življenjsko dobo litij-ionskih baterij z 10 na 15 let. Poleg tega je premaz pokazal izjemno učinkovitost pri nanosu na silicijeve in aluminijaste elektrode, saj blaži njihovo degradacijo in ohranja visoko kapaciteto baterije v več ciklih. Te ugotovitve obetajo znatno povečanje energijske gostote litij-ionskih baterij, zaradi česar so cenovno dostopnejše za električna vozila[3].
Medtem ko si svet prizadeva za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in prehod v trajnostno prihodnost, ima napredek v tehnologiji litij-ionskih baterij ključno vlogo. Nenehna raziskovalna in razvojna prizadevanja spodbujajo napredek industrije in nas približujejo učinkovitejšim, cenovno dostopnejšim in okolju prijaznejšim rešitvam za baterije. Z dosežki na področju trdnih baterij, alternativnih kemijskih sestavov 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
