Лити-ион батерейнууд нь ухаалаг гар утас, зөөврийн компьютерээс эхлээд цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, сэргээгдэх эрчим хүч хадгалах систем зэрэг бүх зүйлийг эрчим хүчээр хангадаг орчин үеийн ертөнцийн салшгүй хэсэг болсон.Цэвэр эрчим хүчний шийдэл, зөөврийн электрон хэрэгслийн эрэлт хэрэгцээ өссөөр байгаа тул дэлхийн өнцөг булан бүрээс судлаачид лити-ион батерейны үр ашиг, аюулгүй байдал, ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд шаргуу ажиллаж байна.Энэ нийтлэлд бид энэ сонирхолтой салбарт сүүлийн үеийн дэвшил, сорилтуудыг судлах болно.
Лити-ион батерейны судалгааны гол чиглэлүүдийн нэг бол эрчим хүчний нягтралыг нэмэгдүүлэх явдал юм.Өндөр эрчим хүчний нягтрал нь батерейг уртасгаж, урт хугацааны цахилгаан тээврийн хэрэгслийг ашиглах, зөөврийн төхөөрөмжүүдийг илүү удаан ашиглах боломжийг олгодог.Эрдэмтэд үүнд хүрэхийн тулд электродын шинэ материалыг боловсруулах зэрэг олон арга замыг судалж байна.Жишээлбэл, судлаачид илүү их литийн ионыг хадгалах чадвартай цахиурт суурилсан анодуудыг туршиж байгаа бөгөөд ингэснээр эрчим хүч хадгалах хүчин чадал мэдэгдэхүйц нэмэгддэг.
Судалж буй өөр нэг тал бол хатуу төлөвт лити-ион батерей юм.Уламжлалт шингэн электролитээс ялгаатай нь хатуу төлөвт батерей нь хатуу электролит ашигладаг бөгөөд аюулгүй байдал, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.Эдгээр дэвшилтэт батерейнууд нь илүү өндөр эрчим хүчний нягтрал, урт хугацааны ашиглалтын хугацааг санал болгодог.Хэдийгээр хатуу төлөвт батерейнууд хөгжлийн эхний шатандаа байгаа ч эрчим хүчний хуримтлалын ирээдүйн талаар маш их амлалт өгч байна.
Цаашилбал, батерейны эвдрэл, улмаар эвдрэх асуудал нь лити-ион батерейны ашиглалтын хугацаа, найдвартай байдлыг хязгаарласан.Үүний хариуд судлаачид энэ асуудлыг багасгах стратегийг судалж байна.Нэг арга нь батерейны ашиглалтыг оновчтой болгох, уртасгах хиймэл оюун ухааны (AI) алгоритмуудыг ашиглах явдал юм.AI алгоритмууд нь батерейны ашиглалтын хэв маягт хяналт тавьж, тохируулснаар батерейны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгаж чадна.
Түүнчлэн, лити-ион батерейг дахин боловсруулах нь тэдгээрийг хаяснаас үүдэн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахад амин чухал юм.Лити, кобальт гэх мэт материалыг олборлох нь нөөц ихтэй бөгөөд байгаль орчинд хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм.Гэсэн хэдий ч дахин боловсруулах нь эдгээр үнэ цэнэтэй материалыг дахин ашиглах замаар тогтвортой шийдлийг санал болгодог.Батерейны материалыг үр ашигтайгаар сэргээж, цэвэршүүлэхийн тулд дахин боловсруулах шинэлэг процессуудыг хөгжүүлж, уул уурхайн шинэ үйл ажиллагаанаас хамааралтай байдлыг багасгаж байна.
Эдгээр ахиц дэвшлийг үл харгалзан сорилтууд байсаар байна.Лити-ион батерейтай холбоотой аюулгүй байдлын асуудлууд, ялангуяа дулааны алдагдал болон гал түймрийн эрсдэлийг сайжруулсан батерейны удирдлагын систем, сайжруулсан загвараар шийдэж байна.Нэмж дурдахад литий болон бусад чухал материалыг олж авахад тулгарч буй хомсдол, геополитикийн сорилтууд нь батерейны химийн өөр хувилбаруудын хайгуулыг өдөөсөн.Жишээлбэл, судлаачид натрийн ион батерейг илүү өргөн цар хүрээтэй, хэмнэлттэй хувилбар болгон судалж байна.
Дүгнэж хэлэхэд, лити-ион батерейнууд нь бидний цахим төхөөрөмжөө тэжээх аргад хувьсгал хийсэн бөгөөд сэргээгдэх эрчим хүчний нөөцийн ирээдүйн хувьд чухал ач холбогдолтой юм.Судлаачид өөрсдийн гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд тасралтгүй хичээж байна.Эрчим хүчний нягтралыг нэмэгдүүлэх, хатуу төлөвт батерейны технологи, хиймэл оюун ухааныг оновчтой болгох, дахин боловсруулах үйл явц зэрэг дэвшил нь илүү үр ашигтай, илүү ногоон ирээдүйн замыг нээж байна.Аюулгүй байдлын асуудал, материалын хүртээмж зэрэг сорилтуудыг шийдвэрлэх нь лити-ион батерейны бүрэн боломжийг нээж, илүү цэвэр, тогтвортой эрчим хүчний ландшафт руу шилжих гол түлхүүр болох нь дамжиггүй.
Шуудангийн цаг: 2019 оны 6-р сарын 03-ны өдөр
