Under de senaste åren har litiumjonbatterier dykt upp som en viktig teknik i övergången till förnybara energikällor och elfordon (EV). Den ständigt ökande efterfrågan på mer effektiva och prisvärda batterier har drivit på 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 solid state-batterier. Till skillnad från traditionella litiumjonbatterier som använder flytande elektrolyter, använder solid state-batterier fasta material eller keramik som elektrolyter. Denna innovation ökar inte bara energitätheten, vilket potentiellt utökar utbudet av elbilar, utan minskar också laddningstiden och förbättrar säkerheten genom att minimera risken för brand. Framstående företag som Quantumscape fokuserar på solid-state litium-metallbatterier, med målet att integrera dem i fordon så tidigt som 2025[1].
Medan solid-state-batterier är mycket lovande, undersöker forskare också alternativa kemier för att ta itu med farhågor om tillgängligheten av viktiga batterimaterial 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 batteriprestanda, öka kapaciteten, accelerera laddningshastigheter och minska tillverkningskostnaderna[1].
Arbetet med att optimera litiumjonbatterier sträcker sig bortom elfordon. Dessa batterier hittar tillämpningar inom ellagring på nätnivå, vilket möjliggör bättre integration av intermittenta förnybara kraftkällor som sol- och vindenergi. Genom att utnyttja litiumjonbatterier för lagring av nätet förbättras stabiliteten och tillförlitligheten hos förnybara energisystem avsevärt[1].
I ett nyligen genomfört genombrott har forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory utvecklat en ledande polymerbeläggning känd som HOS-PFM. Denna beläggning möjliggör längre hållbarhet, kraftfullare litiumjonbatterier för elfordon. HOS-PFM leder samtidigt både elektroner och joner, vilket förbättrar batteriets stabilitet, laddnings-/urladdningshastigheter och den totala livslängden. Det fungerar också som ett lim, vilket potentiellt förlänger den genomsnittliga livslängden för litiumjonbatterier från 10 till 15 år. Dessutom har beläggningen visat enastående prestanda när den appliceras på kisel- och aluminiumelektroder, vilket mildrar deras nedbrytning och bibehåller hög batterikapacitet under flera cykler. Dessa fynd har ett löfte om att avsevärt öka energitätheten hos litiumjonbatterier, vilket gör dem mer överkomliga och tillgängliga för elfordon[3].
När världen strävar efter att minska utsläppen av växthusgaser och övergången till en hållbar framtid spelar framsteg inom litiumjonbatteriteknologi en avgörande roll. De pågående forsknings- och utvecklingsinsatserna driver branschen framåt och för oss närmare effektivare, prisvärda och miljövänliga batterilösningar. Med genombrott inom solid-state-batterier, alternativa kemier och beläggningar som HOS-PFM, blir potentialen för utbredd användning av elfordon och energilagring på nätnivå alltmer genomförbar.
Posttid: 2023-jul-25
