Поддръжниците на чистата енергия отдавна твърдят, че светът се нуждае от по-добра батерия, способна да продава електрически автомобили на скептичните потребители и да управлява мрежата за възобновяема енергия. Но според анализаторите от Bloomberg, батерията на бъдещето – поне за следващото десетилетие почти със сигурност ще бъде батерията на миналото, тоест литиево-йонната батерия.

 

Литиево-йонните батерии заемат толкова важно място в индустрията, че конкурентните технологии имат много да наваксват. Този вид батерия само ще се развива в бъдеще и доказателство за това са плановете през следващите пет години да се появи вълна от планирани нови фабрики за производство на литиево-йонни батерии.

 

Батериите, произвеждани в новите фабрики отворени в Китай, САЩ, Тайланд и други страни, ще продължат да понижават цените, които и без друго вече са паднали с 85% от 2010 година насам. А милиардите, похарчени за фабриките, ще създадат мощен стимул за индустрията да продължи да развива литиево-йонните батерии, вместо да се търсят алтернативни технологии.

 

Много стартиращи фирми се фокусират върху модернизирането на литиево-йонните батерии, вместо да се конкурират директно.

 

Любопитно: Какво представлява технологията Solid State Battery (SSB)

 

„Ние не смятаме, че литиево-йонните батерии ще изчезнат скоро“, казва Ерик Терисен, старши директор на Ionic Materials Inc. Компанията е една тези, които се опитва да наложи солид-стейт батериите, които често се споменават като вероятният наследник на литиевво йоннните. Солид-стейт технологията предлага по-висока енергийна плътност, подобрена безопасност и по-бързо и по-добро зареждане.

 

Според Терисен, Ionic не се опитва да замени изцяло литиево-йонните батерии. Вместо това, компанията е проектирала свой полимерен електролит, който да работи в рамките на съществуващите батерии. Това означава, че всички тези нови заводи могат да го използват, без да купуват скъпо ново оборудване.

 

„Ние не вярваме, като се има предвид цялата инвестиция в литиевите батерии, че хората ще захвърлят това през прозореца и ще започнат начисто отначало“, каза Терисен. Литиево-йонната батерия е изобретена от Exxon Mobil Corp. през 70-те години на миналия век и комерсиализирана от Sony през 1991 година.

 

Литиево-йонните батерии се състоят от положителен и отрицателен електрод, наречени съответно анод и катод. Електрическото напрежение трябва да преминава между двата електрода в среда с висока проходимост – в случая електролит. Електролитът в литиево-йонните батерии е течност. Той може да е химическо съединение, базирано на литиеви соли, както и органичен като етилен карбонат, диметил карбонат и диетил карбонат.

 

Благодарение на начина, по който са проектирани, литиево-йонните батерии имат достатъчна плътност на заряда, за да са ефективни в много индустрии – потребителската електроника, електромобилите и др.

 

„Това е много гъвкава технология, така че всеки път, когато тя става по-евтина, това отваря повече сегменти за търсенето“, казва Логан Голди-Скот, ръководител на изследването за съхранение на енергия в BloombergNEF. Цените на комплекта литиево-йонни батерии, които през 2010 година достигаха средно $ 1160 за киловатчас, миналата година достигнаха 176 долара за киловатчас, а очакванията са през 2024 година цената да спадне под 100 долара, според BloombergNEF. Продължаващият спад на цените в комбинация с подобрените резултати вероятно ще отвори нови пазари.

 

Не всички обаче са убедени, че литиево-йонните батерии може да удовлетворят всички нужди. Някои големи автомобилостроители се борят за новаторска технология, която ще позволи на електрическите превозни средства да се движат много по-дълго на пътя с едно зареждане на батерията. Например, Toyota Motor Corp. има много повече патенти и патентни заявки за така наречените солид стейт батерии, отколкото всяка друга компания и инвестира $ 13,9 млрд. в проучвания. Според тях, необходимостта от използването на енергия от възобновяеми източници изисква алтернативни технологии за батериите.

 

Въпреки че компании като Tesla Inc. и Dynegy Inc. вече използват литиево-йонни батерии, инсталациите обикновено доставят електричество само за четири часа. Бившият американски енергиен секретар Ернест Монис заяви в интервю за Bloomberg през февруари, че този вид краткосрочно съхранение на енергия няма да помогне за интегрирането на големи количества енергия от възобновяеми източници. „Няма да се справим с ден, седмица, месец, сезон. Затова се нуждаете от различни подходи“, каза Монис, който наскоро бе съавтор на доклад, призоваващ за много повече инвестиции в научни изследвания в областта на батериите. 

 

Но много алтернативни технологии не успяват да се наложат на пазара, като например така наречените „flow“ батерии, които изпомпват течни електролити през клетките на батерията, когато е необходимо електричество. Компанията Primus Power предлага батерия, която може да произвежда 25 киловата електроенергия за пет часа, а главният изпълнителен директор Том Степиен заяви, че подобренията в сегашния дизайн могат да увеличат производителността до седем или осем часа, но това все още е твърде недостатъчно.

 

Ето защо много учени поддържат мнението, че литиево-йонните батерии са най-доброто, което имаме в момента, но трябва да се използват нови химикали за подобряване на капацитета им.

 

Вижте кои са възможните алтернативи на литиево-йонните батерии за смартфони