Η εταιρεία Solidion Technology έχει κάνει αρκετά εντυπωσιακά βήματα προσφάτως στον τομέα των μπαταριών λιθίου-θείου, πετυχαίνοντας πυκνότητα ενέργειας 380 Wh/kg, γεγονός που ξεσηκώνει αίσθηση σε ολόκληρη τη βιομηχανία. Τι σημαίνει αυτό για τις πρακτικές εφαρμογές; Σκεφτείτε ηλεκτρικά αυτοκίνητα και εκείνα τα φορητά πολυσυστήματα που όλοι μας μεταφέρουμε σήμερα. Όταν μια εταιρεία πετυχαίνει τόσο υψηλό επίπεδο πυκνότητας ενέργειας, αυτό σημαίνει βασικά ότι μπορούμε να κατασκευάσουμε μπαταρίες που θα διαρκούν πολύ περισσότερο μεταξύ των φορτίσεων. Για τους ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων, αυτό μεταφράζεται σε μεγαλύτερη αυτονομία χωρίς στάσεις στα σημεία φόρτισης. Τα φορητά επίσης συσκευές θα μπορούσαν να παραμένουν ενεργοποιημένες για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Σε σχέση με τις κοινές μπαταρίες ιόντων λιθίου που φτάνουν περίπου τα 260 Wh/kg, αυτό που έχει επιτύχει η Solidion είναι αρκετά σημαντικό. Η διαφορά στους αριθμούς ίσως να μην φαίνεται μεγάλη στο χαρτί, στην πράξη όμως αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό άλμα για όλους εκείνους που επιθυμούν να μειώσουν τη συχνότητα φόρτισης διατηρώντας την απόδοση.
Η τεχνολογία αυτή φέρνει αρκετές σημαντικές αλλαγές όσον αφορά την πράσινη ενέργεια και την εξοικονόμηση χρημάτων στα κόστη παραγωγής. Οι μπαταρίες ιόντων θείου χρησιμοποιούν το θείο ως κύριο συστατικό τους, κάτι που είναι στην πραγματικότητα αρκετά συχνό και φτηνό σε σχέση με άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα στις μπαταρίες. Αυτή η αλλαγή μειώνει σημαντικά τα έξοδα, ενώ παρέχει ακόμη καλή χωρητικότητα αποθήκευσης. Ακόμη καλύτερα, οι κατασκευαστές δεν θα χρειάζεται να ξοδεύουν πια τόσο πολύ για ακριβά μέταλλα, όπως το κοβάλτιο ή το νικέλιο. Το εκτιμώμενο κόστος παραγωγής αυτών των μπαταριών πέφτει κάτω από τα 65 δολάρια ανά κιλοβατώρα, κάτι που καθιστά τα ηλεκτρικά οχήματα εφικτές οικονομικά επιλογές για πολλούς καταναλωτές. Αν ληφθεί υπόψη μια τυπική μπαταρία των 100kWh που κατασκευάζεται με αυτήν την τεχνολογία, θα μπορούσε να τροφοδοτεί ένα αυτοκίνητο για περίπου 500 μίλια και θα κοστίζει κάπου στα 6.500 δολάρια. Αυτής της τάξης τιμές τοποθετούν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα σε ευθεία γραμμή με τα παραδοσιακά αυτοκίνητα με βενζινοκινητήρα ως προς το τι πληρώνει πραγματικά ο καταναλωτής εφάπαξ.
Αυτή η πρόοδος επιλύει ορισμένα σημαντικά προβλήματα που έχουν ταλαιπωρήσει τις μπαταρίες λιθίου-θείου για χρόνια, ειδικά το γεγονός ότι δεν διαρκούν πολύ στους κύκλους φόρτισης και δεν είναι σχεδόν τόσο αποτελεσματικές όσο οι συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι ερευνητές συνεχίζουν να κάνουν βελτιώσεις ώστε να κάνουν αυτές τις μπαταρίες να διαρκούν περισσότερο και να λειτουργούν καλύτερα, χρησιμοποιώντας πράγματα όπως ημι-υγρούς ηλεκτρολύτες και προηγμένα νέα σχέδια καθόδων. Καθώς αυτές οι εξελίξεις συνεχίζονται, υπάρχει καλός λόγος να πιστεύουμε ότι οι μπαταρίες λιθίου-θείου θα παίξουν σημαντικό ρόλο στην επόμενη φάση αποθήκευσης ενέργειας σε διάφορες βιομηχανίες.
Ένα σημαντικό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι μπαταρίες λιθίου-θείου είναι αυτό που οι ερευνητές αποκαλούν φαινόμενο αποδρομής (shuttle effect). Ουσιαστικά, ορισμένες χημικές ενώσεις που ονομάζονται πολυθειϊκά άλατα κινούνται μέσα στη μπαταρία και προκαλούν γρήγορη απώλεια χωρητικότητας με την πάροδο του χρόνου. Αυτό περιορίζει σημαντικά την απόδοση αυτών των μπαταριών καθώς και τη διάρκειά τους ζωής πριν χρειαστεί να αντικατασταθούν. Ωστόσο, υπάρχουν καλά νέα από πρόσφατες μελέτες που εξετάζουν υλικά νανοσωλήνων άνθρακα ως πιθανές λύσεις για αυτό το πρόβλημα. Όταν προστίθενται σε εξαρτήματα της μπαταρίας, αυτά τα ειδικά σύνθετα υλικά αυξάνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη δομική σταθερότητα. Έτσι, βοηθούν στο να εμποδίζεται η ελεύθερη κίνηση αυτών των προβληματικών πολυθειϊκών αλάτων. Αυτό σημαίνει καλύτερη συνολική απόδοση και πιο ανθεκτικές μπαταρίες λιθίου-θείου από ό,τι πριν.
Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι η συνδυασμένη χρήση νανοσωλήνων άνθρακα με θειϊκές καθόδους βελτιώνει τόσο τη μηχανική αντοχή όσο και την ηλεκτροχημική συμπεριφορά των μπαταριών. Μια εργασία από το περιοδικό Advanced Materials επισημαίνει ότι αυτά τα σύνθετα υλικά βοηθούν τις μπαταρίες να διατηρούν το φορτίο τους πιο αποτελεσματικά, ενώ παραμένουν σταθερές μετά από πολλούς κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης. Αυτό που κάνει αυτή την προσέγγιση ενδιαφέρουσα για τους κατασκευαστές είναι το πώς αυτές οι νανοδομές δουλεύουν σε θεμελιώδες επίπεδο για να ενισχύσουν την απόδοση των θειϊκών καθόδων, κάτι που αποτελεί σημαντική πρόκληση στην ανάπτυξη μπαταριών λιθίου-θείου για αρκετά χρόνια τώρα.
Καλύτερος έλεγχος του φαινομένου shuttle σημαίνει πως οι μπαταρίες λιθίου-θείου μπορούν πραγματικά να φτάσουν στη δυναμική που τις χαρακτηρίζει, ιδιαίτερα σε δύσκολες συνθήκες, όπως αυτές που συναντώνται στην αεροναυπηγική τεχνολογία, όπου η πυκνότητα ενέργειας και η αξιόπιστη απόδοση είναι καθοριστικής σημασίας. Όταν συμβεί αυτό, προκύπτει ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που υπερτερεί σε πολλούς τομείς τις συμβατικές μπαταρίες λιθίου. Αυτή η πρόοδος ανοίγει το δρόμο για καλύτερες επιλογές αποθήκευσης σε διάφορους τομείς, από ηλεκτρικά οχήματα μέχρι συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας – κάτι που οι κατασκευαστές επιδιώκουν εδώ και χρόνια, καθώς προσπαθούν να ξεπεράσουν τους περιορισμούς της παραδοσιακής τεχνολογίας μπαταριών.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Doshisha ανέπτυξαν πρόσφατα ένα μη εύφλεκτο ηλεκτρόλυμα για μπαταρίες ιόντων λιθίου, το οποίο αποτελεί σημαντική πρόοδο προς την κατεύθυνση της ασφαλέστερης αποθήκευσης ενέργειας. Η νέα τους διατύπωση αντιμετωπίζει ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της σημερινής τεχνολογίας μπαταριών: τον κίνδυνο ανάφλεξης κατά τη λειτουργία ή τη φόρτιση. Αυτό έχει μεγάλη σημασία σε διάφορες βιομηχανίες, όπου οι μπαταρίες τροφοδοτούν ενέργεια από smartphones μέχρι τεράστιες εγκαταστάσεις αποθήκευσης στο δίκτυο. Πιο ασφαλείς μπαταρίες σημαίνουν λιγότερα ατυχήματα και μικρότερες ζημιές στην περιουσία, γεγονός που αυξάνει φυσικά την εμπιστοσύνη των καταναλωτών όταν αγοράζουν προϊόντα με νεότερη τεχνολογία μπαταριών. Και τα εργαστηριακά τεστ έδειξαν ενθαρρυντικά αποτελέσματα, καθώς οι μπαταρίες που κατασκευάστηκαν με αυτό το ηλεκτρόλυμα εμφάνισαν πολύ μεγαλύτερη αντοχή στην υπερθέρμανση, ακόμη και όταν εκτέθηκαν σε ακραίες θερμοκρασίες. Αν υιοθετηθεί ευρέως, αυτή η καινοτομία μπορεί να αλλάξει τα δεδομένα για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, καθιστώντας τις σημαντικά πιο ασφαλείς, διατηρώντας παράλληλα την αξιοπιστία τους ως βασικές συσκευές αποθήκευσης ενέργειας.
Η τεχνολογία στης σταθερής κατάστασης κάνει αρκετά μεγάλα βήματα όσον αφορά τη βελτίωση της ασφάλειας τόσο στις μπαταρίες του δικτύου όσο και στα ηλεκτρικά οχήματα. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είχαν πάντα θέματα ασφάλειας, ειδικά προβλήματα όπως η θερμική απόσταση, όπου τα πράγματα φτάνουν σε επικίνδυνες θερμοκρασίες, καθώς και τα εύφλεκτα ηλεκτρολύτες που μπορούν να προκαλέσουν φωτιές. Οι νεότερες σχεδιάσεις στερεής και ημιστερεής κατάστασης προσπαθούν να διορθώσουν ακριβώς αυτά τα είδη προβλημάτων. Σύμφωνα με ορισμένες εκθέσεις της βιομηχανίας, περίπου το 40% όλων των αποτυχιών στα συστήματα αποθήκευσης της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές προέρχεται στην πραγματικότητα από περιστατικά που σχετίζονται με τις μπαταρίες, κάτι που τονίζει πραγματικά την ανάγκη για καλύτερες λύσεις. Τα τελευταία επιτεύγματα σημαίνουν ότι αυτά τα νέα συστήματα μπαταριών μπορούν να αντέχουν σε αυστηρές συνθήκες χωρίς να χάνουν την αποτελεσματικότητά τους ή να υποστούν βλάβες. Καθώς οι κατασκευαστές συνεχίζουν να εργάζονται πάνω σε αυτές τις βελτιώσεις, οι χειριστές δικτύων και οι ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων θα βλέπουν συνολικά πολύ πιο ασφαλή εξοπλισμό. Αυτή η πρόοδος θα μπορούσε να βοηθήσει στην επιτάχυνση της μετάβασης προς πηγές καθαρότερης ενέργειας σε πολλές διαφορετικές βιομηχανίες.
Η κβαντική φόρτιση γίνεται όλο και πιο ενδιαφέρουσα τελευταία και μπορεί να μειώσει σημαντικά τις μακρές περιόδους αναμονής κατά τη φόρτιση ιοντόφορων μπαταριών. Η ιδέα βασίζεται στη διασκεδαστική εφαρμογή της κβαντικής μηχανικής, ώστε να μεταφέρεται η ενέργεια πολύ γρηγορότερα σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Αυτό που αποκαλούν ελεγχόμενη αποσυμφωνία (controlled dephasing) λειτουργεί φέρνοντας αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια σε συγχρονισμό, ώστε η ενέργεια να μεταφέρεται πιο αποτελεσματικά μέσω τους, κάνοντας τη διαδικασία φόρτισης γρηγορότερη. Αρκετές πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει αρκετά ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Υποδεικνύεται ότι με αυτή την τεχική, οι χρήστες θα μπορούσαν να φορτίζουν τις συσκευές τους σε μόλις λίγα λεπτά αντί για ώρες. Αυτή η νέα προσέγγιση στην αποθήκευση ενέργειας, με τη χρήση κβαντικών τεχνικών, σηματοδοτεί πραγματική πρόοδο στην τεχνολογία των ιοντόφορων μπαταριών. Προσφέρει τόσο βελτίωση στην ταχύτητα, όσο και στη συνολική αποδοτικότητα αποθήκευσης ενέργειας. Παρότι υπάρχει ακόμη δουλειά να γίνει πριν αρχίσουμε να βλέπουμε αυτή την τεχνολογία σε πραγματικά προϊόντα, πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι αυτές οι ιδέες θα εγκαταλείψουν τα εργαστήρια και θα βρουν τον δρόμο τους σε καθημερινές συσκευές και ακόμη και σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Οι στοχαστικές μέθοδοι μοντελοποίησης μεταβάλλουν τον τρόπο που σκεφτόμαστε σχετικά με την ανακύκλωση μπαταριών και τη δημιουργία κυκλικών οικονομιών. Τα μαθηματικά εργαλεία αυτά λειτουργούν με μεταβλητές που δεν μπορούν να προβλεφθούν, ώστε να προβλέπουν διάφορους παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα ανάκτησης των υλικών και αν οι διαδικασίες αυτές είναι οικονομικά βιώσιμες. Βοηθούν τις επιχειρήσεις να εντοπίζουν πιο αποτελεσματικές μεθόδους ανάκτησης πολύτιμων πόρων, ενώ ταυτόχρονα μειώνουν την ποσότητα που καταλήγει σε χώρους διάθεσης απορριμμάτων. Τον τομέα των μπαταριών ιόντων λιθίου τον επηρεάζει ιδιαίτερα αυτή τη στιγμή αυτή η ανάλυση. Μιλάμε για κάτι αρκετά σοκαριστικό – μελέτες δείχνουν ότι πάνω από το 95% των χρησιμοποιημένων μπαταριών ιόντων λιθίου δεν φτάνει ποτέ στη διαδικασία της ανακύκλωσης. Αυτό είναι κακό για το περιβάλλον. Ωστόσο, όταν αρχίζουμε να εφαρμόζουμε αυτές τις πιθανοτικές μεθόδους, βλέπουμε πραγματικές βελτιώσεις τόσο σε περιβαλλοντικό όσο και σε οικονομικό επίπεδο. Με όλες τις νέες εξελίξεις που συμβαίνουν στην τεχνολογία των μπαταριών, υπάρχει σίγουρα περιθώριο για ανάπτυξη. Να σοβαρευτούμε ως προς τη στοχαστική μοντελοποίηση μπορεί να είναι ακριβώς αυτό που θα συνδέσει την αυξανόμενη ανάγκη μας για αξιόπιστες λύσεις αποθήκευσης ενέργειας με πιο έξυπνους και πράσινους τρόπους διαχείρισης πολύτιμων υλικών.
Οι μπαταρίες λιθίου-θείου μεταβάλλουν τον τρόπο αποθήκευσης της ανανεώσιμης ενέργειας, καθώς είναι φτηνότερες από τις παραδοσιακές επιλογές. Τι κάνει αυτές τις μπαταρίες να ξεχωρίζουν; Περιέχουν περισσότερη ενέργεια σε μικρότερους χώρους, ενώ το κόστος για τους κατασκευαστές είναι πολύ μικρότερο. Αυτό σημαίνει καλύτερη απόδοση και πιο αξιόπιστη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας όταν την χρειαζόμαστε περισσότερο. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ και οι ανεμογεννήτριες παράγουν ηλεκτρισμό σε απρόβλεπτες στιγμές, γι' αυτό η καλή αποθήκευση είναι πολύ σημαντική για τη διατήρηση σταθερής παροχής. Ένα παράδειγμα είναι η Oxis Energy, μια εταιρεία που έχει ήδη εφαρμόσει αυτές τις νέες μπαταρίες σε πραγματικές εφαρμογές. Τα τεστ της έδειξαν αρκετά εντυπωσιακά αποτελέσματα σε σχέση με τις παλαιότερες τεχνολογίες μπαταριών. Ενώ υπάρχει ακόμη περιθώριο για βελτίωση, αυτές οι εξελίξεις βοηθούν στη μείωση του κόστους εγκατάστασης και συντήρησης των συστημάτων καθαρής ενέργειας, κάτι που εξηγεί γιατί όλο και περισσότερες επιχειρήσεις τις υιοθετούν, παρά τις αρχικές επιφυλάξεις για τις νέες τεχνολογίες.
Η εμφάνιση της τεχνολογίας λιθίου-θείου μεταβάλλει τον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζουμε τους φορητούς σταθμούς παροχής ενέργειας, προσφέροντάς τους σημαντική υπεροχή σε σχέση με παλαιότερα συστήματα μπαταριών. Τα νέα μοντέλα έχουν πολύ μικρότερο βάρος από τα προηγούμενα, ενώ παράγουν περισσότερη ενέργεια σε μικρότερες συσκευασίες. Επιπλέον, είναι πιο φιλικά προς το περιβάλλον, καθώς δεν απαιτούν τόσο πολλά σπάνια γαιώδη υλικά κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι μπαταρίες λιθίου-θείου εμφανίζουν καλύτερη απόδοση, χωρίς να αφήνουν το ίδιο περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Για παράδειγμα, η Sion Power έχει αναπτύξει πρωτότυπα τα οποία δείχνουν πόσο μακριά έχει φτάσει αυτή η τεχνολογία. Καθώς όλο και περισσότερες εταιρείες υιοθετούν λύσεις λιθίου-θείου, παρατηρούμε πραγματικές βελτιώσεις στην ποιότητα της φορητής ενέργειας. Αυτές οι εξελίξεις έχουν σημασία, καθώς οι άνθρωποι επιζητούν αξιόπιστη εφεδρική παροχή ενέργειας που δεν θα τους κοστίσει τα «βουνά», ούτε κυριολεκτικά ούτε μεταφορικά, όταν έρχεται η ώρα να επαναφορτιστεί.
Η μετάβαση μακριά από το κοβάλτιο στις καθόδους των ιοντικών μπαταριών λιθίου αποτελεί σημαντική αλλαγή στη βιομηχανία, καθοριζόμενη κυρίως από περιβαλλοντικά ζητήματα και ηθικές δυσλειτουργίες. Η εξόρυξη κοβαλτίου προκαλεί σοβαρές ζημιές στα οικοσυστήματα και έχει συνδεθεί εδώ και πολύ καιρό με την εκμετάλλευση εργαζομένων, κάτι που πολλές έρευνες έχουν καταγράψει διεξοδικά. Οι εταιρείες πλέον προσπαθούν σκληρά να αναπτύξουν νέους τρόπους παραγωγής μπαταριών χωρίς να βασίζονται σε αυτό το αμφιλεγόμενο υλικό. Τα αποτελέσματα είναι επίσης υποσχόμενα. Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι οι κατασκευαστές που μεταπηδούν σε επιλογές χωρίς κοβάλτιο μειώνουν συνήθως τα έξοδά τους κατά περίπου 30%. Αυτή η οικονομία γίνεται σε μια περίοδο που οι επιχειρήσεις επιδιώκουν πιο καθαρές αλυσίδες εφοδιασμού, γι' αυτό έχει νόημα τόσο οικονομικά όσο και ηθικά. Η προστασία του περιβάλλοντος και τα κέρδη δεν ευθυγραμμίζονται πάντα τέλεια, αλλά στην προκειμένη περίπτωση φαίνεται να προχωρούν μαζί.
Οι τεχνολογικές βελτιώσεις που βλέπουμε εδώ δείχνουν κάτι μεγαλύτερο που συμβαίνει σε όλο τον τομέα της ενέργειας. Πολλές εταιρείες εργάζονται σκληρά για να βελτιώσουν τους τρόπους παραγωγής τους, με στόχο την αύξηση της αποδοτικότητας και την μείωση της περιβαλλοντικής ζημιάς που προκύπτει από την κατασκευή μπαταριών. Σύμφωνα με επιβιομηχανικές αναφορές, η μείωση της χρήσης κοβαλτίου μπορεί να μειώσει σημαντικά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, κάτι που είναι λογικό, δεδομένων των αυστηρών περιβαλλοντικών κανόνων που ισχύουν σε όλο τον κόσμο. Όταν οι επιχειρήσεις υιοθετούν αυτές τις νέες προσεγγίσεις, δεν βοηθούν μόνο τον πλανήτη, αλλά παράλληλα προηγούνται της πορείας και στην επιχειρηματική πραγματικότητα, αφού οι καταναλωτές δίνουν ολοένα και περισσότερη προσοχή στην προέλευση των προϊόντων και στις επιπτώσεις που αυτά έχουν.
Η διαχείριση της θερμοκρασίας παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν σήμερα οι μπαταρίες λιθίου υψηλής ενεργειακής πυκνότητας. Όταν αυτές οι μπαταρίες υπερθερμαίνονται, δεν επιδεικνύουν μόνο χειρότερη απόδοση, αλλά εγκυμονούν και σοβαρούς κινδύνους ασφάλειας. Έχουμε δει πολλές αναφορές που δείχνουν τι συμβαίνει όταν η διαχείριση της θερμοκρασίας αποτυγχάνει, γι' αυτό είναι προφανές πως χρειαζόμαστε καλύτερα υλικά και πιο έξυπνες σχεδιάσεις για το μέλλον. Οι επιστήμονες που εργάζονται πάνω σε αυτό το ζήτημα εξετάζουν πράγματα όπως υλικά αλλαγής φάσης και βελτιωμένες δομές διάχυσης της θερμοκρασίας, οι οποίες θα μπορούσαν να μειώσουν τις επικίνδυνες αιχμές θερμοκρασίας. Στελέχη της βιομηχανίας πιστεύουν πως αυτές οι προσεγγίσεις έχουν μεγάλη σημασία, καθώς επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των μπαταριών και τις κάνουν συνολικά πιο αποτελεσματικές – κάτι που είναι απολύτως απαραίτητο αν θέλουμε η τεχνολογία λιθίου νέας γενιάς να φτάσει πραγματικά στους καταναλωτές με ουσιαστικό τρόπο.
Νέες προσεγγίσεις στη διαχείριση της θερμοκρασίας στις μπαταρίες ξεπερνούν απλώς τη διασφάλιση της ασφάλειας, καθώς στην πραγματικότητα ενισχύουν την απόδοση των μπαταριών και την ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας. Όταν οι κατασκευαστές ενσωματώνουν αυτά τα χαρακτηριστικά διαχείρισης θερμοκρασίας απευθείας στις σχεδιαστικές τους λύσεις για μπαταρίες, επιτυγχάνουν μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης και βελτιωμένη απόδοση συνολικά. Οι ειδικοί του κλάδου έχουν διαπιστώσει ότι μια καλή θερμική διαχείριση μπορεί να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας κατά περίπου 40 τοις εκατό, κάτι που σημαίνει πιο ανθεκτικές μπαταρίες που μειώνουν το κόστος στην πορεία. Καθώς ο κόσμος στηρίζεται όλο και περισσότερο σε ισχυρές και αποτελεσματικές πηγές ενέργειας, ο σωστός έλεγχος θερμοκρασίας παραμένει ένας βασικός παράγοντας στην προώθηση των δυνατοτήτων που μας προσφέρουν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Η κύρια επίτευξη είναι η αύξηση της πυκνότητας ενέργειας που επιτεύχθηκε με την τεχνολογία Solidion, φθάνοντας στα 380 Wh/kg. Αυτή η πρόοδος έχει το δυναμικό να επεκτείνει το χρονοδιάγραμμα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και να βελτιώνει την αυτονομία των μεταφερόμενων συστημάτων ενέργειας, προσφέροντας μια ανταγωνιστική εναλλακτική λύση σε σχέση με τις μπαταρίες λιθίου-ιοντοσ.
Οι μπαταρίες λιθίου-θείου χρησιμοποιούν θεϊο ως κύριο καθόδιο, το οποίο είναι πλούσιο και χαμηλοκόστο. Αυτό μειώνει τα συνολικά κόστηανενώ αποβάλλει την ανάγκη για ακριβή μέταλλα όπως το κόμβαλτο και το νικέλιο, κάνοντας την παραγωγή πιο οικονομική και βιώσιμη.
Το φαινόμενο του shuttle αφορά τη μεταφορά των πολυσυλφιδικών συνθετών που προκαλούν μείωση της ικανότητας στις μπαταρίες λιθίου-θείου. Αυτό αντιμετωπίζεται μέσω της χρήσης συνθέσεων με καρβονικά νανοτούβουρ, τα οποία ενισχύουν την διαγωγικότητα και τη σταθερότητα, μειώνοντας το φαινόμενο του shuttle.
Ο σχεδιασμός μη-φλεγμοντανών ηλεκτρολύτων του σχολείου βελτιώνει την ασφάλεια των μπαταρίων μειώνοντας τον κίνδυνο πυρκαγιών, που είναι μεγάλη ανησυχία για τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά και τα μεγάλα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.
Η κβαντική φόρτιση μειώνει καταπολέμητα τους χρόνους φόρτισης μέσω ελεγχόμενης απόφασης, ενώ τα στοχαστικά μοντέλα βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα ανακύκλωσης και ενισχύουν τις κυκλικές οικονομίες μπαταριών, προωθώντας πιο βιώσιμες λύσεις ενέργειας.