แนวโน้มการพัฒนาของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศ

ใช้ออกซิเจนในอากาศเพื่อทำปฏิกิริยากับโลหะกักเก็บพลังงานเพื่อผลิตไฟฟ้า ความหนาแน่นของพลังงานอาจมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 3 ถึง 4 เท่า สามารถใช้สารละลายที่เป็นน้ำหรือแม้แต่น้ำทะเลเป็นอิเล็กโทรไลต์ได้ มีพลังงานสูง การจัดเก็บ ราคาต่ำ และการใช้งานที่ปลอดภัย ปัจจุบันหลายประเทศกำลังส่งเสริมการวิจัยนี้อย่างจริงจัง ในอนาคต แบตเตอรี่โลหะ-อากาศคาดว่าจะกลายเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่

ข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศ

ด้วยการเพิ่มขึ้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม การประดิษฐ์และการประยุกต์ใช้เครื่องยนต์ไอน้ำและเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ส่งเสริมการพัฒนาผลผลิตอย่างรวดเร็ว และยังสร้างช่องว่างพลังงานขนาดใหญ่อีกด้วย เมื่อไม้ไม่สามารถตอบสนองความต้องการของมนุษย์ได้อีกต่อไป เชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีค่าความร้อนสูง เช่น ถ่านหินและน้ำมัน ได้เข้าสู่ยุคประวัติศาสตร์และก่อให้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่

อย่างไรก็ตาม ในเวลาเพียง 200 กว่าปี มนุษย์ได้เผาผลาญถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติไปแล้วหลายแสนล้านตัน ตามอัตราส่วนการจัดเก็บต่อการผลิตในปัจจุบัน เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของโลกนั้นมีเพียงพอสำหรับการใช้งานของมนุษย์ไปอีกร้อยปีเท่านั้น หรือประมาณนั้น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมหาศาลทำให้เกิดวิกฤติสภาพภูมิอากาศที่ใกล้เข้ามามากขึ้นและเวลาที่เหลือสำหรับมนุษยชาติในการเปลี่ยนแปลงพลังงานให้เสร็จสิ้น

ไฟฟ้าถือเป็นพลังงานทดแทนรูปแบบหนึ่งที่สำคัญ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานน้ำ แบตเตอรี่ถือเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับเก็บพลังงานไฟฟ้าจึงกลายเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในยุคพลังงานใหม่

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ต่างๆ ที่ใช้ในปัจจุบันในปริมาณมากก็มีข้อเสียในตัวเอง เช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีน้ำหนักและปริมาตรมาก มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ อายุการใช้งานสั้น และมีตะกั่วโลหะหนักที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ และสิ่งแวดล้อม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แม้ว่าจะใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และยานพาหนะไฟฟ้า แต่ก็มีอันตรายด้านความปลอดภัย ไวไฟ และระเบิดได้ และมีต้นทุนค่อนข้างสูง

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศเป็นแบตเตอรี่ชนิดใหม่ที่มีข้อดีหลายประการที่แบตเตอรี่ไม่มี ใช้ออกซิเจนในอากาศเพื่อทำปฏิกิริยากับโลหะที่เก็บพลังงานเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าความหนาแน่นของพลังงานสามารถมีมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 3 ถึง 4 เท่า นอกจากนี้ยังใช้สารละลายน้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งจะไม่เผาไหม้หรือระเบิด ทำให้ปลอดภัยยิ่งขึ้น

เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม แบตเตอรี่โลหะ-อากาศจึงคาดว่าจะกลายเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ในอนาคต และหลายประเทศกำลังส่งเสริมการวิจัยนี้อย่างแข็งขัน ในเดือนกรกฎาคม 2014 บริษัทอิสราเอลแห่งหนึ่งใช้แบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศเป็นแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า และประสบความสำเร็จในระยะทางขับขี่ที่น่าอัศจรรย์ 1,600 กิโลเมตร สร้างความตกตะลึงให้กับอุตสาหกรรม

ในเดือนเมษายน 2015 บริษัท EOS ในนิวยอร์กได้เปิดตัวแบตเตอรี่สังกะสีอากาศที่สามารถชาร์จและคายประจุได้มากถึง 2,700 รอบโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง บริษัทอ้างว่าแบตเตอรี่นี้สามารถบรรลุได้นับหมื่นรอบในที่สุด และรักษา อายุการใช้งานมากกว่า 30 ปีในการจัดเก็บพลังงานกริด

นอกจากนี้ ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 นอร์เวย์และอิตาลียังใช้น้ำทะเลเป็นอิเล็กโทรไลต์เพื่อพัฒนาแบตเตอรี่แมกนีเซียม-อากาศสำหรับระบบตรวจจับและควบคุมบ่อน้ำมันและก๊าซใต้ทะเลลึก ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบเดิมถึง 10 เท่า ที่แสดงการใช้งานที่หลากหลาย

แบตเตอรี่สามารถทำได้โดยใช้โลหะ ออกซิเจน และน้ำทะเล

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศเป็นแบตเตอรี่ใหม่ที่ใช้โลหะที่ออกฤทธิ์มากกว่า เช่น สังกะสี แมกนีเซียม อลูมิเนียม ฯลฯ เป็นวัสดุออกฤทธิ์เชิงลบ อิเล็กโทรดอากาศที่เร่งปฏิกิริยาเป็นอิเล็กโทรดบวก และอิเล็กโทรไลต์ที่เหมาะสม

ตามโลหะที่ใช้ในขั้วลบ แบตเตอรี่โลหะอากาศสามารถแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่สังกะสีอากาศ แบตเตอรี่แมกนีเซียมอากาศ และแบตเตอรี่อลูมิเนียมอากาศเป็นหลัก หลักการทำงานของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศคือ อิเล็กตรอนที่ได้มาจากโลหะแอคทีฟที่ขั้วลบจะถูกส่งไปยังขั้วบวกผ่านวงจรภายนอก และรวมกับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างเส้นทางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

ขั้วบวกของแบตเตอรี่ประเภทนี้ คือ อิเล็กโทรดอากาศ มักประกอบด้วย 3 ส่วน คือ ชั้นแพร่ก๊าซซึ่งใช้ในการดูดซับออกซิเจนในอากาศและป้องกันการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์ ชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งใช้ในการเร่งอัตรา ออกซิเจนที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา และชั้นสะสมกระแส ใช้เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรดอากาศ อิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่อาจเป็นอิเล็กโทรไลต์น้ำที่เป็นด่างหรือเกือบเป็นกลาง หรือแม้แต่น้ำทะเลก็สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ได้โดยตรง

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศมีข้อดีคือความจุสูง ราคาต่ำ และการใช้งานที่ปลอดภัย ประการแรก ความจุของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศสูงเป็นพิเศษ เนื่องจากใช้ออกซิเจนในอากาศซึ่งไม่มีวันหมด ความจุของอิเล็กโทรดบวกจึงไม่จำกัดตามทฤษฎี นอกจากนี้ ไม่จำเป็นต้องเก็บออกซิเจนไว้ใน แบตเตอรี่ ดังนั้น ความจุตามทฤษฎีของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศมีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้กันทั่วไปมาก ความจุทางทฤษฎีคือ 6 ถึง 10 เท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และความจุจริงอาจสูงถึง 3 เท่า ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน หากใช้เป็นแบตเตอรี่รถยนต์ คาดว่าจะมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานเป็นพิเศษมากกว่า 1,000 กิโลเมตร

ประการที่สอง ราคาของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศต่ำ และส่วนประกอบของแบตเตอรี่มีอยู่ทั่วไปและหาได้ง่าย วัสดุสิ้นเปลืองหลักที่ใช้ เช่น โลหะสังกะสี แมกนีเซียม และอลูมิเนียมที่ใช้ในขั้วไฟฟ้าลบล้วนเป็นองค์ประกอบที่มีอยู่มากมายในเปลือกโลก มีแหล่งอุดมสมบูรณ์และราคาต่ำ สุดท้าย แบตเตอรี่โลหะ-อากาศจะปลอดภัยกว่าเนื่องจากใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นน้ำและไม่มีส่วนประกอบที่ไวไฟหรือระเบิดได้ ดังนั้นจึงไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดการไหม้หรือการระเบิด

ตามลักษณะการชาร์จที่แตกต่างกันของขั้วลบแบตเตอรี่โลหะอากาศจะแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่รอง (แบตเตอรี่สังกะสีอากาศ) และแบตเตอรี่หลัก (แบตเตอรี่แมกนีเซียมอากาศ แบตเตอรี่อลูมิเนียมอากาศ) ทั้งสองมีโครงสร้างที่เรียบง่ายใช้งานง่าย และไม่ต้องการการบำรุงรักษาโดยเฉพาะ การผลิต การใช้ การรีไซเคิล ฯลฯ ไม่มีการปล่อยสารที่เป็นอันตรายในระหว่างกระบวนการ และยังเป็นที่รู้จักในชื่อ “พลังงานสีเขียวสำหรับศตวรรษที่ 21”

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในหลายสาขา และสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น เครื่องช่วยฟังได้ ปัจจุบัน แบตเตอรี่สังกะสีอากาศขนาดเล็กได้รับการออกแบบเป็นแบตเตอรี่แบบกระดุมและใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่เครื่องช่วยฟัง แบตเตอรี่อลูมิเนียม-อากาศในบรรดาแบตเตอรี่โลหะ-อากาศมีลักษณะความจุสูงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน สามารถเป็นทางเลือกพลังงานในอุดมคติสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า โดรน และอุปกรณ์พกพา นอกจากนี้ แบตเตอรี่อลูมิเนียม-อากาศยังต้องการเพียง เปลี่ยนแผ่นโลหะด้านลบและไม่ต้องชาร์จ ปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จและความสะดวกสบาย

การรวมแบตเตอรี่โลหะ-อากาศเข้ากับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถรวมข้อดีของความจุสูงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน และอายุการใช้งานแบตเตอรี่อาจมากกว่าอุปกรณ์ลิเธียมไอออน 2 ถึง 3 เท่า แบตเตอรี่แมกนีเซียมอากาศและแบตเตอรี่อลูมิเนียมอากาศสามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินสำหรับแหล่งจ่ายไฟเมื่อเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติหรือสำหรับกิจกรรมกลางแจ้งมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและใช้งานง่ายสามารถจัดหาแหล่งจ่ายไฟที่เชื่อถือได้โดยการเติมน้ำที่เท่านั้น ช่วงเวลาสำคัญ

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศน้ำหนักประมาณ 2 กิโลกรัมสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานฉุกเฉินของครอบครัวที่มีสมาชิก 3 คน และไม่ผลิตเสียงหรือสารที่เป็นอันตราย เป็นแหล่งไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย สำหรับพื้นที่ที่มีภูมิประเทศที่ซับซ้อนหรือเกาะและแนวปะการังห่างไกล แบตเตอรี่โลหะ-อากาศจะถูกใช้เพื่อจ่ายพลังงาน ซึ่งมีปัญหาทางเทคนิคต่ำและมีความปลอดภัยสูง

ประเทศต่างๆ ใช้เวลาหลายปีในการจัดการกับปัญหาคอขวดทางเทคนิค

แม้ว่าแบตเตอรี่โลหะ-อากาศจะมีข้อดีหลายประการและเป็นแหล่งพลังงานใหม่ที่มีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง แต่ก็ยังไม่ได้ถูกนำไปใช้ในวงกว้าง และยังคงเผชิญกับปัญหาคอขวดทางเทคนิคที่สำคัญหลายประการในการใช้งานจริง

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่สังกะสีอากาศมีพลังงานต่ำและมีอายุการใช้งานสั้น แบตเตอรี่แมกนีเซียมอากาศมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้น แบตเตอรี่อลูมิเนียมอากาศมีปฏิกิริยาข้างเคียงที่ร้ายแรงของการวิวัฒนาการของไฮโดรเจนในระหว่างการคายประจุ ทำให้อิเล็กโทรไลต์เดือดในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยปกติ เวลาใช้งานไม่เกิน 15 นาทีและ “ปรากฏการณ์น้ำเดือด” จะเกิดขึ้น ด้านอิเล็กโทรดอากาศมีข้อบกพร่องเช่นการรับออกซิเจนช้าและอายุการใช้งานสั้นซึ่งในระดับหนึ่งจะจำกัดการใช้งานและการส่งเสริมแบตเตอรี่โลหะอากาศ

ประเทศต่างๆ ได้ดำเนินการแก้ไขปัญหาเหล่านี้มาเป็นเวลาหลายปีโดยมุ่งไปที่ปัญหาคอขวดทางเทคนิคของแบตเตอรี่โลหะ-อากาศ ในปี 2015 ทีมงานของ Dr. Chen Zhongwei จากมหาวิทยาลัย Waterloo ในแคนาดา ประสบความสำเร็จในการพัฒนาความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ โดยเพิ่มความจุในการจัดเก็บแบตเตอรี่ 40%

ในปี 2023 ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Edith Cowan ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียระบุว่าแบตเตอรี่ซิงค์-แอร์ใหม่ที่พวกเขาศึกษามีอายุการใช้งานมากกว่า 950 ชั่วโมงโดยไม่สูญเสียความจุในการจัดเก็บ

ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่แมกนีเซียม-อากาศที่พัฒนาโดยทีมนักวิชาการ Pan Fusheng จากมหาวิทยาลัย Chongqing มีความหนาแน่นมากกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมากกว่า 20 เท่า อิเล็กโทรไลต์สามารถทำจากน้ำทะเลได้โดยตรง โดยมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีในภาคสนาม อุปกรณ์ทางทะเล เช่น เครื่องลงจอดในทะเลลึกและสถานีทดลองในแหล่งกำเนิดใต้ทะเลลึก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทีมงานของ Hu Wenbin และ Wu Zhong แห่งมหาวิทยาลัยเทียนจินได้แก้ไขปัญหาที่โดดเด่นของปฏิกิริยาข้างเคียงการคายประจุที่ร้ายแรงของแบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศ ส่งผลให้แบตเตอรี่ประเภทนี้มีกำลังสูง เสถียร และใช้งานได้ยาวนาน โดยมี ความหนาแน่นของพลังงานเกิน 900Wh/kg มันถูกใช้ในอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียแบบกระจายและมีการสาธิตการใช้งานสำหรับระบบจ่ายพลังงานของใต้น้ำใต้น้ำ หากใช้ในแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์ก็สามารถมีความทนทานยาวนานเป็นพิเศษได้มากกว่า 2,500 กิโลเมตร

ปัจจุบัน แบตเตอรี่โลหะ-อากาศยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการค้าและเทคโนโลยีส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยในห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีบางอย่าง เช่น แบตเตอรี่สังกะสี-อากาศหลักและแบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศ มีศักยภาพเบื้องต้นสำหรับการใช้งานทางวิศวกรรม

บริษัทที่ปรึกษาการตลาดระหว่างประเทศแห่งหนึ่งคาดการณ์ว่ามูลค่าตลาดแบตเตอรี่โลหะ-อากาศอาจสูงถึง 1.173 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2028 ดูเหมือนว่าในอนาคตอันใกล้นี้ ด้วยการบูรณาการเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่อากาศโลหะในประเทศต่างๆ และการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้างอุปกรณ์แบตเตอรี่ แบตเตอรี่อากาศโลหะจะนำความสะดวกสบายอย่างมากมาสู่การผลิตและชีวิตของมนุษย์อย่างแท้จริง

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศอาจมีข้อได้เปรียบในด้านการจัดเก็บพลังงานในอนาคต

ในความเป็นจริง ในขณะที่ทรัพยากรแร่ลิเธียมขาดตลาด โดยไม่คำนึงถึงข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพต่างๆ ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของแบตเตอรี่อากาศโลหะก็คือพวกเขามีวัสดุอิเล็กโทรดที่หลากหลายมากขึ้นและมีทรัพยากรสำรองมากมาย การคำนวณคร่าวๆ แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าทรัพยากรลิเธียมทั้งหมด 17 ล้านตันที่เก็บไว้ในโลกจะถูกขุดและแปรรูปเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่ปริมาณไฟฟ้าทั้งหมดที่สามารถจัดเก็บได้นั้นยังไม่เพียงพอต่อปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั่วโลกในหนึ่งวัน

ในแบตเตอรี่อากาศ ไม่เพียงแต่ลิเธียม สังกะสี และองค์ประกอบอื่นๆ เท่านั้นที่สามารถใช้เป็นวัสดุขั้วลบของแบตเตอรี่ได้ แต่เหล็ก อลูมิเนียม แมกนีเซียม ฯลฯ ซึ่งมีสูงมากในเปลือกโลกก็เป็นทางเลือกหลักสำหรับวัสดุขั้วลบเช่นกัน เป็นที่คาดการณ์ได้ว่าในอนาคตที่การจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่กำลังเฟื่องฟู แบตเตอรี่ทางอากาศซึ่งเป็นหนึ่งในทางเลือกเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานจะเกิดขึ้นในตัวเองอย่างแน่นอน

แบตเตอรี่โลหะ-อากาศเป็นสีเขียวและปลอดภัย สามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และสามารถปรับปรุงอัตราการใช้พลังงานหมุนเวียนได้อีกด้วย ณ สิ้นเดือนเมษายน 2023 กำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จากลมที่ติดตั้งทั้งหมดของจีนมีเกิน 800 พันล้านวัตต์ คิดเป็น 30.9% ของกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้งของประเทศ การวิจัยก่อนหน้านี้มุ่งเน้นไปที่การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมและพลังงานไฮโดรเจนเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนนี้ และแบตเตอรี่โลหะ-อากาศจะมอบวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ปลอดภัยกว่า และราคาถูกกว่าในการ “เปลี่ยนขยะให้เป็นสมบัติ”

การใช้ไฟฟ้าปริมาณมากที่เกิดจาก “ลมและแสงที่ถูกทิ้งร้าง” ที่สร้างโดยโครงข่ายไฟฟ้า รวมกับเทคโนโลยีโลหะวิทยาด้วยไฟฟ้าที่เป็นผู้ใหญ่ โลหะกักเก็บพลังงาน เช่น สังกะสี อลูมิเนียม และแมกนีเซียม ที่ละลายลงในอิเล็กโทรไลต์ในระหว่างกระบวนการคายประจุของ แบตเตอรี่โลหะ-อากาศได้รับการขัดเกลาแล้วประมวลผลผ่าน อิเล็กโทรดแบตเตอรี่ใหม่สามารถจัดแจงใหม่ได้ด้วยการประมวลผลแบบง่ายๆ ห่วงโซ่วงจรการใช้-รีไซเคิล-การฟื้นฟูที่สมบูรณ์นี้จะช่วยในการจัดเก็บพลังงานลมและการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

พลังงานซึ่งเป็นเส้นชีวิตของเศรษฐกิจยุคใหม่คือหลักประกันขั้นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาสังคม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สถานการณ์โลกมีความซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ ซึ่งส่งผลกระทบต่อการจัดหาพลังงานตามปกติ และยังนำไปสู่วิกฤติการขาดแคลนพลังงานครั้งใหญ่อีกด้วย

สิ่งนี้ผลักดันให้เราปรับปรุงโครงสร้างพลังงานแบบดั้งเดิม ขณะนี้ตัวเลือกพลังงานที่เกิดขึ้นใหม่ส่วนใหญ่เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมและพลังงานไฮโดรเจน นอกเหนือจากเซลล์เชื้อเพลิงและแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตที่พัฒนาอย่างรวดเร็วแล้ว ในระยะยาว แบตเตอรี่โลหะ-อากาศยังมีศักยภาพและกลายเป็นพลังงานสำรองเป็นส่วนสำคัญในการช่วยให้เราปรับปรุงโครงสร้างพลังงานของเราให้ดียิ่งขึ้น ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล สร้างความมั่นคงในการจัดหาพลังงาน และรับประกันความมั่นคงด้านพลังงาน