So'nggi yillarda lityum-ion batareyalar qayta tiklanadigan energiya manbalariga va elektr transport vositalariga (EV) o'tishda muhim texnologiya sifatida paydo bo'ldi. Samarali va arzonroq batareyalarga bo'lgan talabning tobora ortib borishi bu sohada sezilarli o'zgarishlarga turtki bo'ldi. Bu yil mutaxassislar litiy-ion batareyalar imkoniyatlarini inqilob qilishi mumkin bo'lgan bir qancha yutuqlarni bashorat qilmoqdalar.
Kuzatilishi kerak bo'lgan muhim yutuqlardan biri bu qattiq holatdagi batareyalarni ishlab chiqishdir. Suyuq elektrolitlardan foydalanadigan an'anaviy lityum-ion batareyalardan farqli o'laroq, qattiq holatdagi batareyalar elektrolitlar sifatida qattiq materiallar yoki keramikadan foydalanadi. Bu yangilik nafaqat energiya zichligini oshirib, EV lar diapazonini kengaytiradi, balki zaryadlash vaqtini qisqartiradi va yong‘in xavfini minimallashtirish orqali xavfsizlikni yaxshilaydi. Quantumscape kabi taniqli kompaniyalar 2025-yildayoq ularni transport vositalariga integratsiya qilishni maqsad qilgan qattiq holatdagi lityum-metall batareyalarga e'tibor qaratmoqda[1].
Qattiq holatdagi batareyalar katta va'da bersa-da, tadqiqotchilar kobalt va litiy kabi asosiy akkumulyator materiallari mavjudligi haqidagi xavotirlarni bartaraf etish uchun muqobil kimyolarni ham o'rganmoqdalar. Arzonroq, barqarorroq variantlarni izlash innovatsiyalarni rivojlantirishda davom etmoqda. Bundan tashqari, butun dunyo bo'ylab ilmiy muassasalar va kompaniyalar akkumulyator unumdorligini oshirish, quvvatni oshirish, zaryadlash tezligini tezlashtirish va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish uchun astoydil ishlamoqda[1].
Lityum-ion batareyalarni optimallashtirish bo'yicha harakatlar elektr transport vositalaridan tashqariga chiqadi. Ushbu batareyalar quyosh va shamol energiyasi kabi intervalgacha qayta tiklanadigan energiya manbalarini yaxshiroq integratsiyalash imkonini beruvchi tarmoq darajasidagi elektr energiyasini saqlashda ilovalarni topmoqda. Tarmoqni saqlash uchun litiy-ion batareyalardan foydalanish orqali qayta tiklanadigan energiya tizimlarining barqarorligi va ishonchliligi sezilarli darajada yaxshilanadi[1].
Lourens Berkli Milliy Laboratoriyasi olimlari so'nggi yutuqda HOS-PFM deb nomlanuvchi o'tkazuvchan polimer qoplamani ishlab chiqdilar. Ushbu qoplama elektr transport vositalari uchun uzoqroq xizmat qiladigan, kuchliroq litiy-ionli batareyalarni ishlab chiqarish imkonini beradi. HOS-PFM bir vaqtning o'zida elektron va ionlarni o'tkazib, batareyaning barqarorligini, zaryadlash / tushirish tezligini va umumiy ishlash muddatini oshiradi. Bundan tashqari, u lityum-ion batareyalarning o'rtacha ishlash muddatini 10 dan 15 yilgacha uzaytiradigan yopishtiruvchi sifatida xizmat qiladi. Bundan tashqari, qoplama kremniy va alyuminiy elektrodlarga qo'llanilganda, ularning degradatsiyasini yumshatib, bir necha tsikllarda yuqori batareya quvvatini saqlab qolganda ajoyib ishlash ko'rsatdi. Ushbu topilmalar litiy-ionli batareyalarning energiya zichligini sezilarli darajada oshirish va'dasini beradi, bu esa ularni elektr transport vositalari uchun arzonroq va qulayroq qiladi[3].
Dunyo issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirish va barqaror kelajakka o'tishga intilayotgan bir paytda, litiy-ion batareyalar texnologiyasidagi yutuqlar hal qiluvchi rol o'ynaydi. Davom etilayotgan tadqiqot va ishlanmalar sanoatni olg'a siljitib, bizni yanada samaraliroq, arzonroq va ekologik toza batareya yechimlariga yaqinlashtirmoqda. Qattiq holatdagi akkumulyatorlar, muqobil kimyolar va HOS-PFM kabi qoplamalardagi yutuqlar bilan elektr transport vositalarini keng qo'llash va tarmoq darajasidagi energiyani saqlash imkoniyatlari tobora kuchayib bormoqda.
Yuborilgan vaqt: 25-iyul-2023
