ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกลายเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่แหล่งพลังงานหมุนเวียนและยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ความต้องการแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพและราคาไม่แพงที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องได้กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาที่สำคัญในสาขานี้ ในปีนี้ ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ถึงความก้าวหน้าหลายประการที่อาจปฏิวัติความสามารถของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
ความก้าวหน้าที่โดดเด่นประการหนึ่งที่ต้องจับตามองคือการพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว แบตเตอรี่โซลิดสเตตใช้วัสดุแข็งหรือเซรามิกเป็นอิเล็กโทรไลต์ นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน แต่ยังอาจขยายขอบเขตของ EVs แต่ยังช่วยลดเวลาในการชาร์จและปรับปรุงความปลอดภัยด้วยการลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ บริษัทชั้นนำอย่าง Quantumscape กำลังมุ่งเน้นไปที่แบตเตอรี่ลิเธียม-เมทัลโซลิดสเตต โดยมีเป้าหมายที่จะรวมแบตเตอรี่เหล่านี้เข้ากับยานพาหนะภายในปี 2025[1]
แม้ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมีแนวโน้มที่ดี แต่นักวิจัยก็กำลังสำรวจสารเคมีทางเลือกเพื่อจัดการกับความกังวลเกี่ยวกับความพร้อมของวัสดุแบตเตอรี่หลัก เช่น โคบอลต์และลิเธียม การแสวงหาทางเลือกที่ถูกกว่าและยั่งยืนมากขึ้นยังคงขับเคลื่อนนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ สถาบันการศึกษาและบริษัทต่างๆ ทั่วโลกกำลังทำงานอย่างแข็งขันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ เพิ่มความจุ เร่งความเร็วในการชาร์จ และลดต้นทุนการผลิต[1]
ความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นนอกเหนือไปจากยานพาหนะไฟฟ้า แบตเตอรี่เหล่านี้กำลังค้นหาการใช้งานในระบบกักเก็บไฟฟ้าระดับกริด ซึ่งช่วยให้สามารถบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่อง เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้ดียิ่งขึ้น ด้วยการใช้ประโยชน์จากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บกริด ความเสถียรและความน่าเชื่อถือของระบบพลังงานหมุนเวียนได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ[1]
ในความก้าวหน้าล่าสุด นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ได้พัฒนาสารเคลือบโพลีเมอร์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่เรียกว่า HOS-PFM การเคลือบนี้ช่วยให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีอายุการใช้งานยาวนานและทรงพลังยิ่งขึ้นสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า HOS-PFM นำทั้งอิเล็กตรอนและไอออนไปพร้อมๆ กัน เพิ่มความเสถียรของแบตเตอรี่ อัตราการชาร์จ/คายประจุ และอายุการใช้งานโดยรวม นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นกาว ซึ่งอาจช่วยยืดอายุการใช้งานเฉลี่ยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจาก 10 เป็น 15 ปี นอกจากนี้ การเคลือบยังแสดงประสิทธิภาพที่โดดเด่นเมื่อนำไปใช้กับอิเล็กโทรดซิลิคอนและอะลูมิเนียม ซึ่งช่วยลดการเสื่อมสภาพและรักษาความจุของแบตเตอรี่ให้สูงตลอดหลายรอบ การค้นพบนี้ถือเป็นคำมั่นสัญญาว่าจะเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้มีราคาไม่แพงและสามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า[3]
ในขณะที่โลกมุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการเปลี่ยนแปลงไปสู่อนาคตที่ยั่งยืน ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็มีบทบาทสำคัญ ความพยายามในการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องกำลังขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไปข้างหน้า ทำให้เราเข้าใกล้โซลูชันแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ราคาไม่แพง และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ด้วยความก้าวหน้าในแบตเตอรี่โซลิดสเตต เคมีทางเลือก และการเคลือบเช่น HOS-PFM ศักยภาพในการนำยานพาหนะไฟฟ้าและการจัดเก็บพลังงานระดับกริดมาใช้อย่างกว้างขวางจึงมีความเป็นไปได้มากขึ้น
เวลาโพสต์: Jul-25-2023