Under de senaste åren har litiumjonbatterier dykt upp som en viktig teknik i övergången mot förnybara energikällor och elfordon (EV). Den ständigt ökande efterfrågan på effektivare och prisvärda batterier har stimulerat en betydande utveckling inom området. I år förutspår experter flera genombrott som kan revolutionera kapaciteten hos litiumjonbatterier.
Ett anmärkningsvärt framsteg att hålla ett öga på är utvecklingen av fast tillståndsbatterier. Till skillnad från traditionella litiumjonbatterier som använder flytande elektrolyter använder fast tillståndsbatterier fasta material eller keramik som elektrolyter. Denna innovation ökar inte bara energitätheten, vilket potentiellt förlänger utbudet av EV, utan minskar också laddningstiden och förbättrar säkerheten genom att minimera risken för brand. Framstående företag som Quantumscape fokuserar på litiummetallbatterier med fast tillstånd, och syftar till att integrera dem i fordon redan 2025 [1].
Medan solid-state-batterier har ett stort löfte undersöker forskare också alternativa kemister för att ta itu med oro över tillgängligheten för nyckelbatteri som kobolt och litium. Strävan efter billigare, mer hållbara alternativ fortsätter att driva innovation. Dessutom arbetar akademiska institutioner och företag över hela världen flitigt för att förbättra batteriets prestanda, öka kapaciteten, påskynda laddningshastigheterna och minska tillverkningskostnaderna [1].
Insatser för att optimera litiumjonbatterier sträcker sig utöver elektriska fordon. Dessa batterier hittar applikationer i ellagring på nätnivå, vilket möjliggör bättre integration av intermittenta förnybara kraftkällor som solenergi och vindkraft. Genom att utnyttja litiumjonbatterier för nätlagring förbättras stabiliteten och tillförlitligheten hos förnybara energisystem avsevärt [1].
I ett nyligen genombrott har forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory utvecklat en ledande polymerbeläggning känd som HOS-PFM. Denna beläggning möjliggör längre, kraftfullare litiumjonbatterier för elfordon. HOS-PFM genomför samtidigt både elektroner och joner, vilket förbättrar batteriets stabilitet, laddnings-/urladdningshastigheter och övergripande livslängd. Det fungerar också som ett lim, vilket potentiellt förlänger den genomsnittliga livslängden för litiumjonbatterier från 10 till 15 år. Vidare har beläggningen visat exceptionell prestanda när den appliceras på kisel- och aluminiumelektroder, vilket minskar deras nedbrytning och upprätthåller hög batterikapacitet under flera cykler. Dessa resultat har löfte om att avsevärt öka energitätheten för litiumjonbatterier, vilket gör dem mer överkomliga och tillgängliga för elfordon [3].
När världen strävar efter att minska utsläppen av växthusgaser och övergång till en hållbar framtid, spelar framsteg inom litiumjonbatteriteknologi en viktig roll. De pågående forsknings- och utvecklingsinsatserna driver branschen framåt, vilket ger oss närmare effektivare, prisvärda och miljövänliga batterilösningar. Med genombrott i fast tillståndsbatterier, alternativa kemister och beläggningar som HOS-PFM blir potentialen för utbredd antagande av elfordon och energilagring på nätnivå allt mer genomförbar.
Posttid: jul-25-2023
