Прорыв в технологии кремниевых батарей в 2025 году может значительно улучшить электромобили и навсегда изменить возобновляемую энергию
Новая батарейная технология может хранить в 10 раз больше энергии, обещая значительные прорывы для электромобилей и возобновляемой энергии в 2025 году.
- В 10 раз больше энергии хранится с новыми кремниевыми анодами по сравнению со стандартными графитовыми анодами
- Твёрдотельные литиевые батареи должны превзойти существующие технологии литий-ионных батарей
- Открытие POSTECH может увеличить дальность хода электромобилей, чтобы соперничать с бензиновыми автомобилями
- Устойчивые, биоразлагаемые варианты батарей стремительно развиваются по всему миру
Гонка по электрификации автомобилей и хранению зеленой энергии достигла нового прорыва. В значительном достижении исследователи университета POSTECH в Южной Корее разработали новый связывающий материал, который способен раскрыть истинную мощь кремниевых анодов батарей — разработка, которая может революционизировать дальность хода электромобилей (ЭМ) и изменить способ хранения энергии из возобновляемых источников в мире.
В: Почему аноды батарей так важны?
Каждая аккумуляторная батарея имеет два контакта: анод и катод. Анод играет решающую роль — он хранит энергию во время зарядки вашей батареи и высвобождает ее, когда вам нужна энергия, будь то для вождения автомобиля или освещения дома.
Графит, сегодня предпочтительный материал анода, доказал свою надежность, но он достиг плато в том, сколько энергии он может хранить. Входит в игру кремний — элемент, известный своей суперзаряженной емкостью, теоретически способный удерживать в десять раз больше энергии, чем графит. Тем не менее, назойливое стремление кремния расширяться и разрушаться во время зарядки сдерживало его — до сих пор.
Как ученые преодолели главную проблему кремния?
Исследователи батарей по всему миру знали об обещаниях кремния, но сталкивались с его фатальным недостатком: расширением во время использования, что приводит к быстрой поломке и даже угрозам безопасности. Инновационный связывающий материал, разработанный профессорами Суужин Пак, Юн Сю Ким и Джэгоном Рю из университета Соган, наконец, решает эту проблему.
Их связывающий материал эффективно контролирует расширение кремния, позволяя батареям с кремниевыми анодами удерживать в десять раз больше энергии — безопасно и надежно. Представьте, что вы едете на ЭМ на одном заряде так далеко — или даже дальше — чем любой бензиновый автомобиль на рынке.
В: Почему твёрдотельные литиевые батареи так важны?
Хотя большинство ЭМ сегодня полагается на литий-ионные батареи с жидким электролитом, следующий шаг — это твёрдотельные литиевые батареи. Эти новые конструкции заменяют жидкость на твердый электролит, делая их более безопасными, тоньше и способными упаковывать больше энергии в меньшем объеме.
Глобальные инноваторы — от Tesla до NASA — стремятся коммерциализировать твёрдотельные батареи. Исследователи NASA даже ввели полиэтиленгликоль, чтобы ускорить диффузию литий-ионов, помогая достичь ультравысокопроизводительных электродов, которые уже устанавливают новые рекорды.
В: Другие страны тоже стремятся к лучшим батареям?
От Южной Кореи до Китая, США и Европы, поиски идеальной батареи имеют глобальный характер. Китайские ученые продвигают натриевые батареи как более дешевый и более доступный вариант, чем литий — что имеет решающее значение в условиях растущего спроса на ЭМ и дефицита лития. Тем временем исследователи в США обращаются к биоматериалам, таким как ракушки крабов, для создания полностью биоразлагаемых батарей, открывая двери для более экологически чистых и этичных технологий.
Такие разработки могут сделать ЭМ доступными для миллионов и обеспечить чистую мобильность в каждом уголке планеты.
Как батареи нового поколения усиливают возобновляемую энергию?
Солнечные панели и ветровые электростанции не всегда производят энергию, когда это необходимо. Улучшенные батареи — недостающее звено; они хранят избыток энергии в солнечные или ветреные дни и высвобождают ее, когда небеса темнеют или ветер успокаивается.
Мощные, плотные и безопасные батареи устранит одну из крупнейших головных боли для сетей возобновляемой энергии. По мере того как новая технология, такая как кремниевый анод POSTECH, начинает работать, мир может использовать ветер и солнечный свет круглосуточно — делая грязные ископаемые топлива устаревшими быстрее.
В: Что дальше для вашего автомобиля — и планеты?
Прорывы, подобные этому, означают, что вы вскоре сможете проехать на своем ЭМ через всю страну без страха поражения по дальности, реже заряжаться и платить меньше за замену батарей. Эти батареи также сделают домашнее хранение солнечной энергии и практичным, и популярным, поддерживая глобальный переход на чистую энергию.
Поскольку POSTECH и другие задают темп, стремление электрифицировать все и сократить выбросы углекислого газа получает реальную поддержку. Каждое инновационное решение в области батарей — это не только о гаджетах, но и о создании безопасной, более зеленой планеты для всех.
Готовы к революции в области чистой энергии?
- Следите за твёрдотельными и кремниевыми анодными батареями в моделях ЭМ 2025 года.
- Поддерживайте устойчивые технологии — рассматривайте возобновляемые источники и экологически чистые устройства в доме.
- Оставайтесь в курсе: следите за научными прорывами от мировых лидеров, таких как POSTECH, NASA и Tesla.
- Выражайте поддержку более экологичным политикам и инфраструктуре, чтобы ускорить внедрение чистых технологий.
