У апошнія гады літый-іённыя батарэі сталі жыццёва важнай тэхналогіяй пры пераходзе да аднаўляльных крыніц энергіі і электрамабіляў (EV).Пастаянна ўзрастаючы попыт на больш эфектыўныя і даступныя батарэі падштурхнуў значныя распрацоўкі ў гэтай галіне.У гэтым годзе эксперты прагназуюць некалькі прарываў, якія могуць зрабіць рэвалюцыю ў магчымасцях літый-іённых акумулятараў.
Адным з прыкметных дасягненняў, на якія трэба сачыць, з'яўляецца распрацоўка цвёрдацельных батарэй.У адрозненне ад традыцыйных літый-іённых батарэй, якія выкарыстоўваюць вадкія электраліты, у цвёрдацельных батарэях у якасці электралітаў выкарыстоўваюцца цвёрдыя матэрыялы або кераміка.Гэта новаўвядзенне не толькі павялічвае шчыльнасць энергіі, патэнцыйна пашыраючы запас ходу электрамабіляў, але таксама скарачае час зарадкі і павышае бяспеку за кошт мінімізацыі рызыкі пажару.Вядомыя кампаніі, такія як Quantumscape, засяроджваюцца на цвёрдацельных літый-металічных батарэях з мэтай інтэграваць іх у аўтамабілі ўжо ў 2025 годзе[1].
У той час як цвёрдацельныя акумулятары маюць вялікія перспектывы, даследчыкі таксама вывучаюць альтэрнатыўныя хімічныя рэчывы, каб вырашыць праблемы з нагоды даступнасці ключавых матэрыялаў для акумулятараў, такіх як кобальт і літый.Пошукі больш танных і экалагічных варыянтаў працягваюць стымуляваць інавацыі.Акрамя таго, акадэмічныя інстытуты і кампаніі па ўсім свеце старанна працуюць над павышэннем прадукцыйнасці батарэі, павелічэннем ёмістасці, паскарэннем хуткасці зарадкі і зніжэннем вытворчых выдаткаў [1].
Намаганні па аптымізацыі літый-іённых акумулятараў выходзяць за рамкі электрамабіляў.Гэтыя батарэі знаходзяць прымяненне ў назапашваннях электраэнергіі на ўзроўні сеткі, дазваляючы лепш інтэграваць перарывістыя аднаўляльныя крыніцы энергіі, такія як сонечная і ветравая энергія.Дзякуючы выкарыстанню літый-іённых акумулятараў для захоўвання дадзеных у сетцы стабільнасць і надзейнасць сістэм аднаўляльнай энергіі істотна павышаецца[1].
У нядаўнім прарыве навукоўцы з Нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса Берклі распрацавалі электраправоднае палімернае пакрыццё, вядомае як HOS-PFM.Гэта пакрыццё забяспечвае больш працяглы тэрмін службы і больш магутныя літый-іённыя акумулятары для электрамабіляў.HOS-PFM адначасова праводзіць як электроны, так і іёны, павялічваючы стабільнасць батарэі, хуткасць зарадкі/разрадкі і агульны тэрмін службы.Ён таксама служыць клеем, патэнцыйна павялічваючы сярэдні тэрмін службы літый-іённых батарэй з 10 да 15 гадоў.Акрамя таго, пакрыццё паказала выключную прадукцыйнасць пры нанясенні на крамянёвыя і алюмініевыя электроды, змякчаючы іх дэградацыю і падтрымліваючы высокую ёмістасць батарэі на працягу некалькіх цыклаў.Гэтыя высновы абяцаюць значнае павышэнне шчыльнасці энергіі літый-іённых акумулятараў, што робіць іх больш даступнымі і даступнымі для электрамабіляў[3].
Паколькі свет імкнецца скараціць выкіды парніковых газаў і перайсці да ўстойлівай будучыні, прагрэс у тэхналогіі літый-іённых батарэй адыгрывае ключавую ролю.Пастаянныя даследаванні і распрацоўкі рухаюць галіну наперад, набліжаючы нас да больш эфектыўных, даступных і экалагічна чыстых рашэнняў для батарэй.З прарывам у галіне цвёрдацельных акумулятараў, альтэрнатыўных хімікатаў і пакрыццяў, такіх як HOS-PFM, патэнцыял для шырокага распаўсюджвання электрамабіляў і назапашванняў энергіі на ўзроўні сеткі становіцца ўсё больш магчымым.
Час публікацыі: 25 ліпеня 2023 г