در سال‌های اخیر، باتری‌های لیتیوم یونی به عنوان یک فناوری حیاتی در انتقال به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) ظهور کرده‌اند.تقاضای روزافزون برای باتری‌های کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر باعث پیشرفت‌های چشمگیری در این زمینه شده است.در سال جاری، کارشناسان چندین پیشرفت را پیش‌بینی می‌کنند که می‌تواند قابلیت‌های باتری‌های لیتیوم یون را متحول کند.
یکی از پیشرفت های قابل توجهی که باید به آن توجه داشت، توسعه باتری های حالت جامد است.برخلاف باتری‌های لیتیوم یون سنتی که از الکترولیت‌های مایع استفاده می‌کنند، باتری‌های حالت جامد از مواد جامد یا سرامیک به عنوان الکترولیت استفاده می‌کنند.این نوآوری نه تنها چگالی انرژی را افزایش می‌دهد و به طور بالقوه برد خودروهای الکتریکی را افزایش می‌دهد، بلکه زمان شارژ را کاهش می‌دهد و با به حداقل رساندن خطر آتش‌سوزی ایمنی را بهبود می‌بخشد.شرکت‌های برجسته‌ای مانند Quantumscape بر روی باتری‌های لیتیوم فلزی حالت جامد تمرکز کرده‌اند و هدف آنها ادغام آنها در خودروها در اوایل سال ۲۰۲۵ است[1].
در حالی که باتری‌های حالت جامد نوید زیادی دارند، محققان همچنین در حال بررسی شیمی‌های جایگزین برای رفع نگرانی‌ها در مورد در دسترس بودن مواد کلیدی باتری مانند کبالت و لیتیوم هستند.تلاش برای گزینه‌های ارزان‌تر و پایدارتر به نوآوری ادامه می‌دهد.علاوه بر این، مؤسسات و شرکت‌های دانشگاهی در سرتاسر جهان با جدیت در تلاش هستند تا عملکرد باتری را افزایش دهند، ظرفیت را افزایش دهند، سرعت شارژ را تسریع کنند و هزینه‌های تولید را کاهش دهند[1].
تلاش‌ها برای بهینه‌سازی باتری‌های لیتیوم یونی فراتر از خودروهای الکتریکی است.این باتری‌ها کاربردهایی در ذخیره‌سازی برق در سطح شبکه پیدا می‌کنند و امکان ادغام بهتر منابع انرژی تجدیدپذیر متناوب مانند انرژی خورشیدی و باد را فراهم می‌کنند.با استفاده از باتری های لیتیوم یونی برای ذخیره سازی شبکه، پایداری و قابلیت اطمینان سیستم های انرژی تجدیدپذیر به طور قابل توجهی بهبود می یابد[1].
در یک پیشرفت اخیر، دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی یک پوشش پلیمری رسانا به نام HOS-PFM ساخته اند.این پوشش باتری‌های لیتیوم یونی با ماندگاری طولانی‌تر و قوی‌تر را برای خودروهای الکتریکی امکان‌پذیر می‌کند.HOS-PFM به طور همزمان الکترون ها و یون ها را هدایت می کند و پایداری باتری، نرخ شارژ/دشارژ و طول عمر کلی را افزایش می دهد.همچنین به عنوان یک چسب عمل می کند و به طور بالقوه عمر متوسط باتری های لیتیوم یونی را از 10 به 15 سال افزایش می دهد.علاوه بر این، این پوشش در هنگام اعمال بر روی الکترودهای سیلیکونی و آلومینیومی عملکرد فوق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهد، که تخریب آنها را کاهش می‌دهد و ظرفیت باتری بالایی را در چرخه‌های متعدد حفظ می‌کند.این یافته‌ها نوید افزایش قابل‌توجه چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم یون را می‌دهد و آنها را برای خودروهای الکتریکی مقرون به صرفه‌تر و در دسترس‌تر می‌سازد[3].
از آنجایی که جهان در تلاش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و گذار به آینده ای پایدار است، پیشرفت در فناوری باتری های لیتیوم یون نقشی اساسی ایفا می کند.تلاش‌های مداوم تحقیق و توسعه صنعت را به جلو می‌برد و ما را به راه‌حل‌های باتری کارآمدتر، مقرون به صرفه‌تر و سازگار با محیط زیست نزدیک‌تر می‌کند.با پیشرفت در باتری های حالت جامد، مواد شیمیایی جایگزین، و پوشش هایی مانند HOS-PFM، پتانسیل پذیرش گسترده وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره انرژی در سطح شبکه به طور فزاینده ای امکان پذیر می شود.
زمان ارسال: ژوئیه-25-2023