V posledných rokoch sa lítium-iónové batérie stali kľúčovou technológiou pri prechode na obnoviteľné zdroje energie a elektrické vozidlá (EV). Stále rastúci dopyt po efektívnejších a cenovo dostupnejších batériách podnietil významný vývoj v tejto oblasti. Odborníci predpovedajú tento rok niekoľko prelomových objavov, ktoré by mohli zrevolucionizovať možnosti lítium-iónových batérií.
Jedným z pozoruhodných pokrokov, ktoré treba sledovať, je vývoj polovodičových batérií. Na rozdiel od tradičných lítium-iónových batérií, ktoré využívajú tekuté elektrolyty, polovodičové batérie používajú ako elektrolyty pevné materiály alebo keramiku. Táto inovácia nielen zvyšuje hustotu energie, čo potenciálne predlžuje dojazd elektromobilov, ale tiež skracuje čas nabíjania a zlepšuje bezpečnosť minimalizáciou rizika požiaru. Významné spoločnosti ako Quantumscape sa zameriavajú na polovodičové lítium-kovové batérie s cieľom integrovať ich do vozidiel už v roku 2025[1].
Hoci polovodičové batérie sú veľmi sľubné, výskumníci skúmajú aj alternatívne chemické zloženia, aby riešili obavy týkajúce sa dostupnosti kľúčových materiálov pre batérie, ako sú kobalt a lítium. Hľadanie lacnejších a udržateľnejších možností naďalej poháňa inovácie. Akademické inštitúcie a spoločnosti na celom svete navyše usilovne pracujú na zlepšení výkonu batérií, zvýšení kapacity, zrýchlení nabíjania a znížení výrobných nákladov[1].
Úsilie o optimalizáciu lítium-iónových batérií presahuje rámec elektrických vozidiel. Tieto batérie nachádzajú uplatnenie v skladovaní elektrickej energie na úrovni siete, čo umožňuje lepšiu integráciu prerušovaných obnoviteľných zdrojov energie, ako je slnečná a veterná energia. Využitím lítium-iónových batérií na skladovanie energie v sieti sa výrazne zlepšuje stabilita a spoľahlivosť systémov obnoviteľnej energie[1].
Vedci z Národného laboratória Lawrencea Berkeleyho nedávno vyvinuli vodivý polymérny povlak známy ako HOS-PFM. Tento povlak umožňuje výrobu dlhšie trvajúcich a výkonnejších lítium-iónových batérií pre elektrické vozidlá. HOS-PFM súčasne vedie elektróny aj ióny, čím zlepšuje stabilitu batérie, rýchlosť nabíjania/vybíjania a celkovú životnosť. Slúži tiež ako lepidlo, ktoré potenciálne predlžuje priemernú životnosť lítium-iónových batérií z 10 na 15 rokov. Okrem toho povlak preukázal výnimočný výkon pri aplikácii na kremíkové a hliníkové elektródy, zmierňuje ich degradáciu a udržiava vysokú kapacitu batérie počas viacerých cyklov. Tieto zistenia sľubujú výrazné zvýšenie energetickej hustoty lítium-iónových batérií, čím sa stanú cenovo dostupnejšími a dostupnejšími pre elektrické vozidlá[3].
Keďže sa svet snaží znížiť emisie skleníkových plynov a prejsť na udržateľnú budúcnosť, pokrok v technológii lítium-iónových batérií zohráva kľúčovú úlohu. Prebiehajúce úsilie v oblasti výskumu a vývoja posúva toto odvetvie vpred a približuje nás k efektívnejším, cenovo dostupnejším a ekologickejším riešeniam batérií. Vďaka prelomom v oblasti polovodičových batérií, alternatívnych chemických zložení a povlakov, ako je HOS-PFM, sa potenciál pre široké prijatie elektrických vozidiel a skladovania energie na úrovni siete stáva čoraz reálnejším.
Čas uverejnenia: 25. júla 2023
