Pil Enerji Yoğunluğunu Artırmak için Yeni Bir Yol Geliştirildi

Araştırmacılar, pil enerji yoğunluğunu artırmak için yeni bir yöntem ortaya koyuyor. Seul'deki Hanyang Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, çeşitli elektronik cihaz ve araçlarda kullanılan pillerin performansını ve ömrünü artırmak için yeni bir yol geliştirdi. Pil katotlarının özel bir solüsyonla yıkanmasını ve kaplanmasını içeren teknikleri, prestijli Nature Energy dergisinde yayınlandı. Piller, akıllı telefonlardan dizüstü bilgisayarlara, elektrikli arabalardan robotlara kadar birçok modern cihaza ve makineye güç sağlamak için gereklidir.

Bununla birlikte, pil geliştiricilerinin karşılaştığı temel zorluklardan biri, özellikle katot olarak nikel (Ni) açısından zengin katmanlı malzemeler kullanan pil hücrelerinin enerji yoğunluğunun ve dayanıklılığının nasıl artırılacağıdır. Detaylar haberimizde...

İlginizi Çekebilir: Pil Ömrü için 5 Strateji: Pil Tasarrufu ve Daha Fazlası

Geliştirdikleri Tekniğin, Daha Verimli ve Güvenilir Piller Geliştirmenin Önünü Açacağını Umuyorlar

Ni açısından zengin katotların yüksek kapasite ve düşük maliyet gibi birçok avantajı vardır. Yine de büyük bir dezavantajları var. Çevredeki ortamla yüksek reaktiviteleri nedeniyle hızla bozunma eğilimindedirler. Bu, katot yüzeyinde istenmeyen lityum bileşiklerinin oluşmasına ve pilin içindeki elektrik yükünü taşıyan sıvı olan elektrolit ile de zararlı yan reaksiyonlara yol açar. Bu sorunun üstesinden gelmek için araştırmacılar, basit ama etkili bir çözüm geliştirdi. Katotları çözünmüş kobalt (Co) iyonları içeren suyla yıkamak. Bu işlem, fazla lityumu katot yüzeyinden uzaklaştırır ve koruyucu bir kalkan görevi gören ince, düzgün, Co açısından zengin bir katman oluşturur. Bu katman katodun elektrolite doğrudan temas etmesini önleyerek daha fazla bozunma olasılığını azaltır.

Ayrıca araştırmacılar, yıkanmış katodun üzerine bir flor kaplama da ekleyerek pil hücresinin stabilitesini ve güvenliğini daha da arttırdı. Flor kaplama, elektrolit tuzlarının parçalanmasını, pilin şişmesine ve patlamasına da neden olabilecek gaz kabarcıklarının oluşmasını önler.

Araştırmacılar, yıkama ve kaplama tekniklerini Ni açısından zengin birkaç katot üzerinde test ederek performanslarını ve ömrünü önemli ölçüde artırdı. İşlem görmüş katotlar için belirtelim. 500 döngüden sonra başlangıç kapasitelerinin yüzde 90'ından fazlasını korurken, işlem görmemiş katotlarda bu oran yüzde 80'in altındaydı. Ayrıca geleneksel katotlara göre daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha düşük gaz üretimi gösterdiler.

Araştırmacılar, geliştirdikleri tekniğin, başta elektrikli araçlar ve büyük ölçekli elektronikler olmak üzere çeşitli uygulamalar için daha verimli ve güvenilir piller geliştirmenin önünü açacağını umuyor. Ayrıca bulgularının diğer araştırmacılara, Ni açısından zengin katotların stabilitesini ve dayanıklılığını arttırmanın yeni yollarını keşfetme konusunda da ilham vermesini bekliyorlar.

​