Соңғы жылдары литий-ионды батареялар жаңартылатын энергия көздері мен электр көліктеріне (ЭК) көшуде маңызды технология ретінде пайда болды. Тиімдірек және қолжетімді батареяларға деген сұраныстың үнемі артуы саладағы айтарлықтай дамуға түрткі болды. Биыл сарапшылар литий-ионды батареялардың мүмкіндіктерін түбегейлі өзгерте алатын бірнеше серпіліс болатынын болжап отыр.
Назар аударуға тұрарлық бір маңызды жетістік - қатты денелі батареялардың дамуы. Сұйық электролиттерді пайдаланатын дәстүрлі литий-ионды батареялардан айырмашылығы, қатты денелі батареялар электролит ретінде қатты материалдарды немесе керамиканы пайдаланады. Бұл инновация энергия тығыздығын арттырып, электромобильдердің ауқымын кеңейтіп қана қоймай, сонымен қатар зарядтау уақытын қысқартып, өрт қаупін азайту арқылы қауіпсіздікті жақсартады. Quantumscape сияқты танымал компаниялар қатты денелі литий-металл батареяларына назар аударып, оларды 2025 жылдан бастап көліктерге біріктіруді мақсат етіп отыр[1].
Қатты денелі батареялардың болашағы зор болғанымен, зерттеушілер кобальт пен литий сияқты негізгі батарея материалдарының қолжетімділігіне қатысты алаңдаушылықтарды шешу үшін балама химияны да зерттеп жатыр. Арзанырақ, тұрақты нұсқаларды іздеу инновацияны дамытуды жалғастыруда. Сонымен қатар, бүкіл әлемдегі академиялық институттар мен компаниялар батареяның өнімділігін арттыру, сыйымдылығын арттыру, зарядтау жылдамдығын арттыру және өндіріс шығындарын азайту үшін бар күшін салуда[1].
Литий-ионды батареяларды оңтайландыру жұмыстары электромобильдерден тысқары да жүзеге асырылады. Бұл батареялар электр желісіндегі электр қуатын сақтауда қолданылуда, бұл күн және жел энергиясы сияқты үзілісті жаңартылатын энергия көздерін жақсырақ біріктіруге мүмкіндік береді. Литий-ионды батареяларды электр желісін сақтау үшін пайдалану арқылы жаңартылатын энергия жүйелерінің тұрақтылығы мен сенімділігі айтарлықтай жақсарады[1].
Жақында Лоуренс Беркли ұлттық зертханасының ғалымдары HOS-PFM деп аталатын өткізгіш полимерлі жабынды жасап шығарды. Бұл жабын электромобильдерге арналған ұзақ мерзімді, қуатты литий-ионды батареяларды жасауға мүмкіндік береді. HOS-PFM бір мезгілде электрондарды да, иондарды да өткізеді, батареяның тұрақтылығын, зарядтау/разрядтау жылдамдығын және жалпы қызмет ету мерзімін жақсартады. Ол сондай-ақ желім ретінде қызмет етеді, литий-ионды батареялардың орташа қызмет ету мерзімін 10 жылдан 15 жылға дейін ұзартуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жабын кремний мен алюминий электродтарына жағылған кезде ерекше өнімділік көрсетті, олардың ыдырауын азайтты және бірнеше цикл ішінде батареяның жоғары сыйымдылығын сақтап қалды. Бұл зерттеулер литий-ионды батареялардың энергия тығыздығын айтарлықтай арттырып, оларды электромобильдер үшін қолжетімді және қолжетімді етеді деген уәде береді[3].
Әлем парниктік газдар шығарындыларын азайтуға және тұрақты болашаққа көшуге ұмтылғандықтан, литий-ионды батарея технологиясындағы жетістіктер маңызды рөл атқарады. Жүргізіліп жатқан ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар саланы алға жылжытып, бізді тиімдірек, қолжетімді және экологиялық таза батарея шешімдеріне жақындатуда. Қатты денелі батареялардағы, балама химиядағы және HOS-PFM сияқты жабындардағы жетістіктермен электр көліктерін және электр желісі деңгейіндегі энергия сақтауды кеңінен енгізу әлеуеті барған сайын мүмкін бола түсуде.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 25 шілде
