Літый-іённыя акумулятары сталі неад'емнай часткай нашага сучаснага свету, сілкуючы ўсё: ад смартфонаў і ноўтбукаў да электрамабіляў і сістэм захоўвання энергіі з аднаўляльных крыніц энергіі.Паколькі попыт на рашэнні па экалагічна чыстай энергіі і партатыўнай электроніцы працягвае расці, даследчыкі па ўсім свеце нястомна працуюць над паляпшэннем эфектыўнасці, бяспекі і агульнай прадукцыйнасці літый-іённых батарэй.У гэтым артыкуле мы паглыбімся ў апошнія дасягненні і праблемы ў гэтай захапляльнай сферы.
Адным з ключавых напрамкаў даследаванняў літый-іённых батарэй з'яўляецца павышэнне іх шчыльнасці энергіі.Больш высокая шчыльнасць энергіі азначае больш працяглы тэрмін службы акумулятараў, што дазваляе электрамабілям з большым запасам ходу і больш працяглы час выкарыстання партатыўных прылад.Навукоўцы вывучаюць мноства шляхоў дасягнення гэтай мэты, у тым ліку распрацоўку новых электродных матэрыялаў.Напрыклад, даследчыкі эксперыментуюць з анодамі на аснове крэмнія, якія могуць назапашваць больш іёнаў літыя, што прыводзіць да значна большай ёмістасці захоўвання энергіі.
Іншы аспект, які даследуецца, - гэта цвёрдацельныя літый-іённыя батарэі.У адрозненне ад традыцыйных вадкіх электралітаў, у цвёрдацельных батарэях выкарыстоўваецца цвёрды электраліт, які забяспечвае павышаную бяспеку і стабільнасць.Гэтыя ўдасканаленыя батарэі таксама забяспечваюць больш высокі патэнцыял шчыльнасці энергіі і больш працяглы жыццёвы цыкл.Нягледзячы на тое, што цвёрдацельныя акумулятары ўсё яшчэ знаходзяцца на ранніх стадыях распрацоўкі, яны абяцаюць будучыню назапашвання энергіі.
Акрамя таго, праблема дэградацыі батарэі і канчатковага выхаду з ладу абмежавала тэрмін службы і надзейнасць літый-іённых батарэй.У адказ даследчыкі шукаюць стратэгіі змякчэння гэтай праблемы.Адзін з падыходаў прадугледжвае выкарыстанне алгарытмаў штучнага інтэлекту (AI) для аптымізацыі і падаўжэння тэрміну службы батарэі.Маніторынг і адаптацыя да індывідуальных мадэляў выкарыстання батарэі, алгарытмы штучнага інтэлекту могуць значна падоўжыць тэрмін службы батарэі.
Больш за тое, перапрацоўка літый-іённых акумулятараў мае жыццёва важнае значэнне для змякчэння ўздзеяння на навакольнае асяроддзе, выкліканага іх утылізацыяй.Здабыча такіх матэрыялаў, як літый і кобальт, можа быць рэсурсаёмістай і патэнцыйна шкоднай для навакольнага асяроддзя.Аднак перапрацоўка прапануе ўстойлівае рашэнне шляхам паўторнага выкарыстання гэтых каштоўных матэрыялаў.Для эфектыўнага аднаўлення і ачысткі батарэйных матэрыялаў распрацоўваюцца інавацыйныя працэсы перапрацоўкі, памяншаючы залежнасць ад новай дзейнасці па здабычы карысных выкапняў.
Нягледзячы на гэтыя поспехі, праблемы застаюцца.Праблемы бяспекі, звязаныя з літый-іённымі акумулятарамі, у прыватнасці рызыка цеплавога ўцёкаў і пажараў, вырашаюцца з дапамогай палепшаных сістэм кіравання батарэямі і палепшаных канструкцый батарэй.Акрамя таго, дэфіцыт і геапалітычныя праблемы, звязаныя з пошукам літыя і іншых важных матэрыялаў, выклікалі пошук альтэрнатыўных хімічных спосабаў батарэй.Напрыклад, даследчыкі даследуюць патэнцыял натрыева-іённых акумулятараў як больш шырокай і эканамічна эфектыўнай альтэрнатывы.
У заключэнне можна сказаць, што літый-іённыя акумулятары зрабілі рэвалюцыю ў спосабе харчавання нашых электронных прылад і маюць вырашальнае значэнне для будучыні захоўвання аднаўляльнай энергіі.Даследчыкі пастаянна імкнуцца палепшыць іх прадукцыйнасць, бяспеку і ўстойлівасць.Такія дасягненні, як павелічэнне шчыльнасці энергіі, тэхналогія цвёрдацельных акумулятараў, аптымізацыя штучнага інтэлекту і працэсы перапрацоўкі, пракладваюць шлях да больш эфектыўнай і экалагічнай будучыні.Рашэнне такіх праблем, як праблемы бяспекі і даступнасць матэрыялаў, несумненна, стане ключом да раскрыцця поўнага патэнцыялу літый-іённых батарэй і пераходу да больш чыстага і ўстойлівага энергетычнага ландшафту.
Час публікацыі: 3 чэрвеня 2019 г
