Istraživači sa Univerziteta Dalhousie razvili su novi tip litijum-jonskih baterija koje mogu trajati mnogo duže od trenutnih tehnologija, što bi moglo značajno produžiti životni vek električnih vozila (EV) i omogućiti efikasno korišćenje baterija u aplikacijama poput skladištenja energije iz obnovljivih izvora.
Koristeći kanadski izvor svetlosti (CLS) na Univerzitetu u Saskačevanu, istraživači su analizirali bateriju sa jednokristalnom elektrodom koja je izdržala više od 20.000 ciklusa punjenja i pražnjenja pre nego što je kapacitet opao ispod 80%, što odgovara impresivnih 8 miliona pređenih kilometara. U poređenju, obične litijum-jonske baterije obično traju samo oko 2.400 ciklusa pre nego što dostignu isti prag.
Glavni razlog za poboljšanje trajnosti ove nove tehnologije je dizajn elektrode, koja se sastoji od jednog velikog kristala, poznatog kao jednokristalna elektroda, u odnosu na tradicionalne elektrode koje sadrže mikroskopske čestice. Ovaj dizajn čini bateriju otpornijom na mikropukotine koje se javljaju tokom ciklusa punjenja i pražnjenja, što je ključni faktor koji dovodi do degradacije u običnim baterijama.
Korišćenjem napredne tehnologije sinhronskog svetla, istraživači su mogli da detaljno prouče unutrašnje procese baterija bez potrebe da ih rastavljaju, što je omogućilo dugoročno praćenje performansi baterija kroz šest godina. Za razliku od običnih baterija, koje su vremenom razvile brojne mikropukotine, baterije sa jednokristalnim elektrodama nisu pokazale značajnu mehaničku degradaciju, što ukazuje na njihov potencijal za dugoročnu upotrebu.
Ove baterije ne samo da obećavaju duži vek trajanja za električna vozila, već bi mogle da igraju ključnu ulogu u aplikacijama „drugog života“ kada više ne budu dovoljne za vozila. Tako, na primer, ove baterije mogu biti korišćene za skladištenje energije iz obnovljivih izvora, kao što su vetar i solarna energija, za napajanje električnih mreža. Ovaj prelazak sa EV na skladištenje energije mogao bi pomoći u stabilizaciji električnih mreža i smanjenju emisije ugljen-dioksida.
Nove tehnologije litijum-jonskih baterija sa jednokristalnim elektrodama već se komercijalizuju, a njihov uticaj na industriju očekuje se da će rasti u narednim godinama. Istraživači naglašavaju da ove inovacije mogu da pomognu u produžavanju životnog veka EV vozila i da poboljšaju dugoročne planove za skladištenje energije, čime bi se dodatno smanjio negativan uticaj na životnu sredinu.
