Литий-ионные аккумуляторы с высокой энергоёмкостью: последние достижения и перспективы применения

Разработка экологически чистых и возобновляемых источников энергии в сочетании с высокоэффективными технологиями хранения энергии имеет большое значение, поскольку чрезмерное использование ископаемого топлива привело к серьёзному ущербу окружающей среде. Значительный интерес представляет создание современных перезаряжаемых литиевых аккумуляторов с необходимыми характеристиками по энергии и мощности для применения в портативной электронике, интеллектуальных электрических сетях и электромобилях. На практике электроды на основе материалов с высокой ёмкостью и низкой стоимостью играют важную роль в обеспечении дальнейшего развития литий-ионных аккумуляторов. В данном обзоре обобщены последние достижения в области перспективных электродных материалов с высокой ёмкостью, а также рассмотрены ключевые барьеры и соответствующие стратегии, необходимые для практической реализации этих материалов. Эффективными подходами к повышению удельной энергии литий-ионных аккумуляторов являются увеличение ёмкости электродных материалов и рабочего напряжения. Учитывая основные ограничения силовых литий-ионных аккумуляторов, авторы предлагают концепцию интегрированных аккумуляторных систем, которая может стать перспективным направлением развития высокоэнергоёмких литий-ионных аккумуляторов, повышая их удельную энергию и уменьшая опасения, связанные с ограниченным запасом хода электромобилей.