Katika miaka ya hivi karibuni, betri za lithiamu-ioni zimeibuka kama teknolojia muhimu katika mpito kuelekea vyanzo vya nishati mbadala na magari ya umeme (EVs). Mahitaji yanayoongezeka kila wakati ya betri bora zaidi na za bei nafuu yamechochea maendeleo makubwa katika uwanja huo. Mwaka huu, wataalam wanatabiri mafanikio kadhaa ambayo yanaweza kubadilisha uwezo wa betri za lithiamu-ioni.
Moja ya maendeleo mashuhuri ya kuzingatiwa ni uundaji wa betri za hali dhabiti. Tofauti na betri za kitamaduni za lithiamu-ioni ambazo hutumia elektroliti kioevu, betri za hali dhabiti hutumia nyenzo ngumu au keramik kama elektroliti. Ubunifu huu sio tu huongeza msongamano wa nishati, uwezekano wa kupanua anuwai ya EVs, lakini pia hupunguza muda wa kuchaji na kuboresha usalama kwa kupunguza hatari ya moto. Kampuni maarufu kama Quantumscape zinaangazia betri za hali dhabiti za lithiamu-metali, zinazolenga kuziunganisha kwenye magari mapema mwaka wa 2025[1].
Ingawa betri za serikali dhabiti zina ahadi kubwa, watafiti pia wanachunguza kemia mbadala kushughulikia wasiwasi juu ya kupatikana kwa vifaa muhimu vya betri kama vile cobalt na lithiamu. Jitihada za bei nafuu, chaguo endelevu zaidi zinaendelea kuendeleza uvumbuzi. Zaidi ya hayo, taasisi za kitaaluma na makampuni duniani kote yanafanya kazi kwa bidii ili kuimarisha utendakazi wa betri, kuongeza uwezo, kuongeza kasi ya kuchaji, na kupunguza gharama za utengenezaji[1].
Juhudi za kuboresha betri za lithiamu-ioni huenea zaidi ya magari yanayotumia umeme. Betri hizi zinapata programu katika hifadhi ya umeme ya kiwango cha gridi ya taifa, ikiruhusu muunganisho bora wa vyanzo vya umeme vinavyoweza kurejeshwa mara kwa mara kama vile nishati ya jua na upepo. Kwa kutumia betri za lithiamu-ioni kwa hifadhi ya gridi ya taifa, uthabiti na kutegemewa kwa mifumo ya nishati mbadala huboreshwa kwa kiasi kikubwa[1].
Katika mafanikio ya hivi majuzi, wanasayansi katika Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Berkeley wameunda mipako ya polima inayojulikana kama HOS-PFM. Mipako hii huwezesha betri za lithiamu-ioni za kudumu kwa muda mrefu zaidi kwa magari ya umeme. HOS-PFM huendesha kwa wakati mmoja elektroni na ayoni, kuimarisha uthabiti wa betri, viwango vya malipo/kutokwa na matumizi kwa jumla. Pia hutumika kama gundi, ambayo inaweza kuongeza maisha ya wastani ya betri za lithiamu-ioni kutoka miaka 10 hadi 15. Zaidi ya hayo, upakaji umeonyesha utendakazi wa kipekee unapotumika kwa silikoni na elektrodi za alumini, kupunguza uharibifu wao na kudumisha uwezo wa juu wa betri kwenye mizunguko mingi. Matokeo haya yanashikilia ahadi ya kuongeza kwa kiasi kikubwa msongamano wa nishati ya betri za lithiamu-ioni, na kuzifanya ziwe nafuu zaidi na kufikiwa kwa magari ya umeme[3].
Ulimwengu unapojitahidi kupunguza utoaji wa gesi chafuzi na mpito hadi siku zijazo endelevu, maendeleo katika teknolojia ya betri ya lithiamu-ioni yana jukumu muhimu. Jitihada zinazoendelea za utafiti na maendeleo zinasogeza mbele sekta hii, na kutuleta karibu na suluhu za betri zenye ufanisi zaidi, nafuu na zisizo na mazingira. Pamoja na mafanikio katika betri za serikali dhabiti, kemia mbadala, na mipako kama HOS-PFM, uwezekano wa kupitishwa kwa magari ya umeme na uhifadhi wa nishati katika kiwango cha gridi ya taifa unazidi kuwezekana.
Muda wa kutuma: Jul-25-2023
