In onlangse jare het litiumioonbatterye na vore gekom as 'n noodsaaklike tegnologie in die oorgang na hernubare energiebronne en elektriese voertuie (EV's). Die steeds toenemende vraag na meer doeltreffende en bekostigbare batterye het beduidende ontwikkelings in die veld aangespoor. Vanjaar voorspel kenners verskeie deurbrake wat die vermoëns van litiumioonbatterye kan revolusioneer.
Een noemenswaardige vooruitgang om dop te hou, is die ontwikkeling van vastetoestandbatterye. Anders as tradisionele litiumioonbatterye wat vloeibare elektroliete gebruik, gebruik vastetoestandbatterye vaste materiale of keramiek as elektroliete. Hierdie innovasie verhoog nie net die energiedigtheid nie, wat moontlik die reikwydte van elektriese voertuie kan uitbrei, maar verminder ook laaityd en verbeter veiligheid deur die risiko van brand te verminder. Prominente maatskappye soos Quantumscape fokus op vastetoestand-litiummetaalbatterye, met die doel om dit reeds in 2025 in voertuie te integreer[1].
Terwyl vastetoestandbatterye groot belofte inhou, ondersoek navorsers ook alternatiewe chemiese middels om kommer oor die beskikbaarheid van belangrike batterymateriale soos kobalt en litium aan te spreek. Die soeke na goedkoper, meer volhoubare opsies dryf steeds innovasie aan. Verder werk akademiese instellings en maatskappye wêreldwyd ywerig om batteryprestasie te verbeter, kapasiteit te verhoog, laaispoed te versnel en vervaardigingskoste te verminder[1].
Pogings om litiumioonbatterye te optimaliseer, strek verder as elektriese voertuie. Hierdie batterye vind toepassings in elektrisiteitsberging op die netwerkvlak, wat beter integrasie van intermitterende hernubare kragbronne soos son- en windenergie moontlik maak. Deur litiumioonbatterye vir netwerkberging te gebruik, word die stabiliteit en betroubaarheid van hernubare energiestelsels aansienlik verbeter[1].
In 'n onlangse deurbraak het wetenskaplikes by die Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium 'n geleidende polimeerlaag, bekend as HOS-PFM, ontwikkel. Hierdie laag maak langer houbare, kragtiger litiumioonbatterye vir elektriese voertuie moontlik. HOS-PFM gelei gelyktydig beide elektrone en ione, wat batterystabiliteit, laai-/ontlaaitempo's en algehele lewensduur verbeter. Dit dien ook as 'n kleefmiddel, wat die gemiddelde lewensduur van litiumioonbatterye moontlik van 10 tot 15 jaar kan verleng. Verder het die laag uitsonderlike prestasie getoon wanneer dit op silikon- en aluminiumelektrodes toegepas word, wat hul agteruitgang verminder en hoë batterykapasiteit oor verskeie siklusse handhaaf. Hierdie bevindinge hou die belofte in om die energiedigtheid van litiumioonbatterye aansienlik te verhoog, wat hulle meer bekostigbaar en toeganklik maak vir elektriese voertuie[3].
Terwyl die wêreld daarna streef om kweekhuisgasvrystellings te verminder en oor te skakel na 'n volhoubare toekoms, speel vooruitgang in litiumioonbatterytegnologie 'n sleutelrol. Die voortgesette navorsings- en ontwikkelingspogings dryf die bedryf vorentoe en bring ons nader aan meer doeltreffende, bekostigbare en omgewingsvriendelike batteryoplossings. Met deurbrake in vastetoestandbatterye, alternatiewe chemie en bedekkings soos HOS-PFM, word die potensiaal vir wydverspreide aanvaarding van elektriese voertuie en energieberging op netwerkvlak toenemend haalbaar.
Plasingstyd: 25 Julie 2023
