Վերջին տարիներին լիթիում-իոնային մարտկոցները դարձել են կենսականորեն կարևոր տեխնոլոգիա վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներին և էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներին (ԷՄ) անցնելու գործում: Ավելի արդյունավետ և մատչելի մարտկոցների նկատմամբ անընդհատ աճող պահանջարկը խթանել է ոլորտում նշանակալի զարգացումները: Այս տարի մասնագետները կանխատեսում են մի քանի առաջընթաց, որոնք կարող են հեղափոխություն մտցնել լիթիում-իոնային մարտկոցների հնարավորություններում:
Ուշադրության արժանի նշանակալի առաջընթացներից մեկը պինդ վիճակի մարտկոցների մշակումն է: Ի տարբերություն հեղուկ էլեկտրոլիտներ օգտագործող ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցների, պինդ վիճակի մարտկոցները որպես էլեկտրոլիտ օգտագործում են պինդ նյութեր կամ կերամիկա: Այս նորարարությունը ոչ միայն մեծացնում է էներգիայի խտությունը՝ հնարավոր է՝ ընդլայնելով էլեկտրական մեքենաների շահագործման շառավիղը, այլև կրճատում է լիցքավորման ժամանակը և բարելավում անվտանգությունը՝ նվազագույնի հասցնելով հրդեհի ռիսկը: Quantumscape-ի նման առաջատար ընկերությունները կենտրոնանում են պինդ վիճակի լիթիում-մետաղական մարտկոցների վրա՝ նպատակ ունենալով դրանք ինտեգրել տրանսպորտային միջոցների մեջ արդեն 2025 թվականին[1]:
Մինչդեռ պինդ վիճակի մարտկոցները մեծ հեռանկար ունեն, հետազոտողները նաև ուսումնասիրում են այլընտրանքային քիմիական նյութեր՝ լուծելու մարտկոցների հիմնական նյութերի, ինչպիսիք են կոբալտը և լիթիումը, մատչելիության վերաբերյալ մտահոգությունները: Ավելի էժան, ավելի կայուն տարբերակների որոնումը շարունակում է խթանել նորարարությունը: Ավելին, ամբողջ աշխարհի ակադեմիական հաստատություններն ու ընկերությունները ջանասիրաբար աշխատում են մարտկոցների աշխատանքը բարելավելու, հզորությունը մեծացնելու, լիցքավորման արագությունը արագացնելու և արտադրական ծախսերը կրճատելու ուղղությամբ[1]:
Լիթիում-իոնային մարտկոցների օպտիմալացման ջանքերը տարածվում են ոչ միայն էլեկտրական մեքենաների վրա: Այս մարտկոցները կիրառություն են գտնում ցանցի մակարդակի էլեկտրաէներգիայի կուտակման մեջ, ինչը թույլ է տալիս ավելի լավ ինտեգրել ընդհատվող վերականգնվող էներգիայի աղբյուրները, ինչպիսիք են արևային և քամու էներգիան: Լիթիում-իոնային մարտկոցները ցանցային կուտակման համար օգտագործելով՝ վերականգնվող էներգիայի համակարգերի կայունությունն ու հուսալիությունը զգալիորեն բարելավվում են[1]:
Վերջերս Լոուրենս Բերկլիի ազգային լաբորատորիայի գիտնականները մշակել են HOS-PFM անունով հայտնի հաղորդիչ պոլիմերային ծածկույթ: Այս ծածկույթը հնարավորություն է տալիս էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար ստեղծել ավելի երկարակյաց և հզոր լիթիում-իոնային մարտկոցներ: HOS-PFM-ը միաժամանակ հաղորդում է և՛ էլեկտրոններ, և՛ իոններ՝ բարելավելով մարտկոցի կայունությունը, լիցքավորման/լիցքաթափման արագությունը և ընդհանուր կյանքի տևողությունը: Այն նաև ծառայում է որպես սոսինձ, հնարավոր է՝ լիթիում-իոնային մարտկոցների միջին կյանքի տևողությունը 10-ից մինչև 15 տարի երկարացնելով: Ավելին, ծածկույթը ցուցաբերել է բացառիկ արդյունավետություն սիլիկոնային և ալյումինե էլեկտրոդների վրա կիրառվելիս՝ մեղմելով դրանց քայքայումը և պահպանելով մարտկոցի բարձր հզորությունը բազմաթիվ ցիկլերի ընթացքում: Այս հայտնագործությունները խոստանում են զգալիորեն բարձրացնել լիթիում-իոնային մարտկոցների էներգիայի խտությունը՝ դրանք դարձնելով ավելի մատչելի և հասանելի էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար [3]:
Քանի որ աշխարհը ձգտում է կրճատել ջերմոցային գազերի արտանետումները և անցնել կայուն ապագայի, լիթիում-իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիայի առաջընթացը կարևոր դեր է խաղում: Հետազոտությունների և զարգացման շարունակական ջանքերը առաջ են մղում արդյունաբերությունը՝ մեզ ավելի մոտեցնելով ավելի արդյունավետ, մատչելի և էկոլոգիապես մաքուր մարտկոցային լուծումների: Պինդ վիճակի մարտկոցների, այլընտրանքային քիմիական նյութերի և HOS-PFM-ի նման ծածկույթների ոլորտում առաջընթացների շնորհիվ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների և ցանցի մակարդակով էներգիայի կուտակման լայն տարածման ներուժը դառնում է ավելի ու ավելի իրատեսական:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-25-2023
