Pastaraisiais metais ličio jonų akumuliatoriai tapo gyvybiškai svarbia technologija pereinant prie atsinaujinančių energijos šaltinių ir elektrinių transporto priemonių (EV). Vis didėjanti efektyvesnių ir įperkamų akumuliatorių paklausa paskatino reikšmingą šios srities plėtrą. Šiais metais ekspertai prognozuoja keletą proveržių, kurie galėtų pakeisti ličio jonų akumuliatorių galimybes.
Vienas pastebimas pasiekimas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra kietojo kūno baterijų kūrimas. Skirtingai nuo tradicinių ličio jonų baterijų, kuriose naudojami skysti elektrolitai, kietojo kūno baterijose kaip elektrolitai naudojamos kietos medžiagos arba keramika. Ši inovacija ne tik padidina energijos tankį, potencialiai prailgindama elektromobilių nuvažiuojamą atstumą, bet ir sutrumpina įkrovimo laiką bei pagerina saugumą, sumažindama gaisro riziką. Tokios žinomos įmonės kaip „Quantumscape“ daugiausia dėmesio skiria kietojo kūno ličio metalo baterijoms, siekdamos jas integruoti į transporto priemones jau 2025 m. [1].
Nors kietojo kūno baterijos yra daug žadančios, tyrėjai taip pat ieško alternatyvių cheminių medžiagų, kad išspręstų susirūpinimą dėl pagrindinių baterijų medžiagų, tokių kaip kobaltas ir ličio, prieinamumo. Pigesnių ir tvaresnių variantų paieška ir toliau skatina inovacijas. Be to, akademinės institucijos ir įmonės visame pasaulyje uoliai dirba, kad pagerintų baterijų našumą, padidintų talpą, pagreitintų įkrovimo greitį ir sumažintų gamybos sąnaudas [1].
Pastangos optimizuoti ličio jonų baterijas dedamos ne tik elektrinėms transporto priemonėms. Šios baterijos naudojamos elektros energijos kaupimui tinkle, nes leidžia geriau integruoti pertraukiamus atsinaujinančius energijos šaltinius, tokius kaip saulės ir vėjo energija. Naudojant ličio jonų baterijas elektros energijos kaupimui tinkle, žymiai pagerinamas atsinaujinančios energijos sistemų stabilumas ir patikimumas [1].
Neseniai Lorenso Berklio nacionalinės laboratorijos mokslininkai sukūrė laidžią polimerinę dangą, vadinamą HOS-PFM. Ši danga leidžia gaminti ilgiau tarnaujančias ir galingesnes ličio jonų baterijas elektrinėms transporto priemonėms. HOS-PFM vienu metu praleidžia ir elektronus, ir jonus, pagerindama baterijos stabilumą, įkrovimo / iškrovimo greitį ir bendrą tarnavimo laiką. Ji taip pat veikia kaip klijai, galintys pailginti vidutinę ličio jonų baterijų tarnavimo laiką nuo 10 iki 15 metų. Be to, danga parodė išskirtines savybes, kai buvo užtepta ant silicio ir aliuminio elektrodų, sumažindama jų degradaciją ir išlaikant didelę baterijos talpą per kelis ciklus. Šie atradimai leidžia ženkliai padidinti ličio jonų baterijų energijos tankį, todėl jos taps prieinamesnės elektrinėms transporto priemonėms [3].
Pasauliui siekiant sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir pereiti prie tvarios ateities, ličio jonų akumuliatorių technologijos pažanga vaidina lemiamą vaidmenį. Nuolatiniai moksliniai tyrimai ir plėtra skatina pramonę judėti į priekį, priartindami mus prie efektyvesnių, prieinamesnių ir ekologiškesnių akumuliatorių sprendimų. Dėl proveržio kietojo kūno akumuliatorių, alternatyvių cheminių medžiagų ir tokių dangų kaip HOS-PFM srityje, vis labiau atsiveria galimybės plačiai naudoti elektrines transporto priemones ir kaupti energiją tinkle.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 25 d.
