У апошнія гады літый-іённыя акумулятары сталі жыццёва важнай тэхналогіяй у пераходзе да аднаўляльных крыніц энергіі і электрамабіляў (EV). Пастаянна ўзрастаючы попыт на больш эфектыўныя і даступныя акумулятары стымуляваў значныя распрацоўкі ў гэтай галіне. У гэтым годзе эксперты прагназуюць некалькі прарываў, якія могуць рэвалюцыянізаваць магчымасці літый-іённых акумулятараў.
Адным з прыкметных дасягненняў, за якім варта сачыць, з'яўляецца распрацоўка цвёрдацельных акумулятараў. У адрозненне ад традыцыйных літый-іённых акумулятараў, якія выкарыстоўваюць вадкія электраліты, у цвёрдацельных акумулятарах у якасці электралітаў выкарыстоўваюцца цвёрдыя матэрыялы або кераміка. Гэтая інавацыя не толькі павялічвае шчыльнасць энергіі, патэнцыйна пашыраючы запас ходу электрамабіляў, але і скарачае час зарадкі і павышае бяспеку, мінімізуючы рызыку ўзнікнення пажару. Вядомыя кампаніі, такія як Quantumscape, сканцэнтраваны на цвёрдацельных літый-металічных акумулятарах, імкнучыся інтэграваць іх у транспартныя сродкі ўжо ў 2025 годзе[1].
Нягледзячы на вялікія перспектыўнасці цвёрдацельных акумулятараў, даследчыкі таксама вывучаюць альтэрнатыўныя хімічныя складнікі, каб вырашыць праблемы з даступнасцю ключавых матэрыялаў для акумулятараў, такіх як кобальт і літый. Пошук больш танных і ўстойлівых варыянтаў працягвае стымуляваць інавацыі. Акрамя таго, акадэмічныя ўстановы і кампаніі па ўсім свеце старанна працуюць над паляпшэннем прадукцыйнасці акумулятараў, павелічэннем ёмістасці, паскарэннем хуткасці зарадкі і зніжэннем вытворчых выдаткаў[1].
Намаганні па аптымізацыі літый-іённых акумулятараў выходзяць за рамкі электрамабіляў. Гэтыя акумулятары знаходзяць прымяненне ў назапашванні электраэнергіі на ўзроўні сеткі, што дазваляе лепш інтэграваць перыядычныя аднаўляльныя крыніцы энергіі, такія як сонечная і ветравая энергія. Выкарыстоўваючы літый-іённыя акумулятары для назапашвання энергіі ў сетцы, значна паляпшаецца стабільнасць і надзейнасць сістэм аднаўляльных крыніц энергіі[1].
Нядаўна навукоўцы з Нацыянальнай лабараторыі імя Лоўрэнса ў Берклі распрацавалі праводнае палімернае пакрыццё, вядомае як HOS-PFM. Гэта пакрыццё дазваляе ствараць больш даўгавечныя і магутныя літый-іённыя акумулятары для электрамабіляў. HOS-PFM адначасова праводзіць як электроны, так і іоны, паляпшаючы стабільнасць акумулятара, хуткасць зарадкі/разрадкі і агульны тэрмін службы. Яно таксама служыць клеем, патэнцыйна павялічваючы сярэдні тэрмін службы літый-іённых акумулятараў з 10 да 15 гадоў. Акрамя таго, пакрыццё прадэманстравала выключную эфектыўнасць пры нанясенні на крэмніевыя і алюмініевыя электроды, змяншаючы іх дэградацыю і падтрымліваючы высокую ёмістасць акумулятара на працягу некалькіх цыклаў. Гэтыя высновы абяцаюць значна павялічыць шчыльнасць энергіі літый-іённых акумулятараў, робячы іх больш даступнымі для электрамабіляў[3].
Паколькі свет імкнецца скараціць выкіды парніковых газаў і перайсці да ўстойлівай будучыні, дасягненні ў тэхналогіі літый-іённых акумулятараў адыгрываюць вырашальную ролю. Бягучыя даследчыя і распрацоўчыя намаганні рухаюць галіну наперад, набліжаючы нас да больш эфектыўных, даступных і экалагічна чыстых рашэнняў для акумулятараў. Дзякуючы прарывам у цвёрдацельных акумулятарах, альтэрнатыўных хімічных рэчывах і пакрыццях, такіх як HOS-PFM, патэнцыял для шырокага распаўсюджвання электрамабіляў і назапашвання энергіі на ўзроўні электрасеткі становіцца ўсё больш рэальным.
Час публікацыі: 25 ліпеня 2023 г.
