Перспективные технологии электрохимического преобразования и хранения энергии

Электрохимические элементы и системы играют ключевую роль в широком спектре отраслей промышленности. Эти устройства являются важнейшими технологиями, обеспечивающими развитие возобновляемой энергетики, управление энергией, ее сбережение и хранение, контроль и мониторинг загрязнения окружающей среды, а также сокращение выбросов парниковых газов. В прошлом был разработан широкий спектр электрохимических энергетических технологий. Эти системы продолжают оптимизироваться с точки зрения стоимости, срока службы и эксплуатационных характеристик, что способствует их дальнейшему распространению в существующих и новых сегментах рынка. К уже освоенным технологиям, таким как аккумуляторные батареи глубокого разряда и датчики, добавляются перспективные технологии, включая топливные элементы, крупноформатные литий-ионные батареи, электрохимические реакторы, мембраны для ионного транспорта и суперконденсаторы. Растущий многомиллиардный спрос на электрохимические энергетические системы наряду с повышением зрелости ряда технологий оказывает значительное влияние на глобальные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, масштабы и глубина которых постоянно увеличиваются. В настоящее время разрабатывается ряд новых технологий, которые окажут существенное влияние на окружающую среду и на способы производства и использования энергии. В статье представлен обзор нескольких перспективных электрохимических энергетических технологий и обсуждаются некоторые ключевые технические проблемы.