V posledních letech se lithium-iontové baterie staly klíčovou technologií v přechodu na obnovitelné zdroje energie a elektromobily (EV). Stále rostoucí poptávka po účinnějších a dostupnějších bateriích podnítila v této oblasti významný vývoj. Odborníci letos předpovídají několik průlomů, které by mohly způsobit revoluci ve schopnostech lithium-iontových baterií.
Jedním z pozoruhodných pokroků, které je třeba sledovat, je vývoj polovodičových baterií. Na rozdíl od tradičních lithium-iontových baterií, které využívají kapalné elektrolyty, polovodičové baterie používají jako elektrolyt pevné materiály nebo keramiku. Tato inovace nejen zvyšuje hustotu energie, což potenciálně prodlužuje dojezd elektromobilů, ale také zkracuje dobu nabíjení a zlepšuje bezpečnost minimalizací rizika požáru. Významné společnosti jako Quantumscape se zaměřují na polovodičové lithium-kovové baterie s cílem integrovat je do vozidel již v roce 2025[1].
Přestože polovodičové baterie představují velký potenciál, vědci zkoumají také alternativní chemické složení, aby řešili obavy ohledně dostupnosti klíčových materiálů pro baterie, jako je kobalt a lithium. Hledání levnějších a udržitelnějších možností nadále pohání inovace. Akademické instituce a společnosti po celém světě navíc usilovně pracují na zlepšení výkonu baterií, zvýšení kapacity, urychlení nabíjení a snížení výrobních nákladů[1].
Snahy o optimalizaci lithium-iontových baterií sahají i za hranice elektromobilů. Tyto baterie nacházejí uplatnění v oblasti ukládání elektřiny na úrovni sítě, což umožňuje lepší integraci přerušovaných obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie. Využitím lithium-iontových baterií pro ukládání energie do sítě se výrazně zlepšuje stabilita a spolehlivost systémů obnovitelných zdrojů energie[1].
Vědci z Národní laboratoře Lawrence Berkeley nedávno vyvinuli průlomový vodivý polymerní povlak známý jako HOS-PFM. Tento povlak umožňuje výrobu déle trvajících a výkonnějších lithium-iontových baterií pro elektromobily. HOS-PFM současně vede elektrony i ionty, čímž zvyšuje stabilitu baterie, rychlost nabíjení/vybíjení a celkovou životnost. Slouží také jako lepidlo, které potenciálně prodlužuje průměrnou životnost lithium-iontových baterií z 10 na 15 let. Povlak navíc vykazuje výjimečný výkon při aplikaci na křemíkové a hliníkové elektrody, zmírňuje jejich degradaci a udržuje vysokou kapacitu baterie po dobu několika cyklů. Tato zjištění slibují výrazné zvýšení energetické hustoty lithium-iontových baterií, čímž se stanou cenově dostupnějšími a dostupnějšími pro elektromobily[3].
Vzhledem k tomu, že se svět snaží snižovat emise skleníkových plynů a přecházet na udržitelnou budoucnost, hraje klíčovou roli pokrok v technologii lithium-iontových baterií. Probíhající výzkumné a vývojové úsilí posouvá toto odvětví vpřed a přibližuje nás k efektivnějším, dostupnějším a ekologičtějším řešením baterií. Díky průlomům v oblasti polovodičových baterií, alternativních chemických složení a povlaků, jako je HOS-PFM, se potenciál pro široké přijetí elektromobilů a ukládání energie na úrovni sítě stává stále reálnějším.
Čas zveřejnění: 25. července 2023
