Katı hal pillerinin yeni evrimi, lityum iyon hücrelerin yoğunluğunu iki katına çıkarabilir

Avustralya'daki Deakin Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, katı elektrolitler oluşturmak için yaygın endüstriyel polimerleri kullanmayı başardıklarını ve aşırı ısındığında patlamayan veya tutuşmayan çift yoğunluklu lityum pillere kapı araladıklarını söylüyorlar.

Dr. Fangfang Chen ve Dr. Deakin's Institute for Frontier Materials'dan Xiaoen Wang, "bilim camiasında sıvısız ve verimli lityum-iyon taşınmasının ilk net ve kullanışlı örneği" ile bir çığır açtığını iddia ediyor.

Yeni teknoloji, mevcut pil hücrelerinde yaygın olarak elektrolit olarak kullanılan uçucu sıvı solventlerin yerini almak için lityum iyonuna gevşek bir şekilde bağlanmış katı bir polimerik malzeme kullanıyor. Koha Ditore, sıvı elektrolitin, Samsung'un unutmak isteyeceği kötü şöhretli pil yangınları sırasında yanıcı hale gelen sistemin bir parçası olduğunu yazıyor. "Endüstri bulgularımızı uygularsa, uçak bagajı gibi bataryaya bağlı cihazların güvenli bir şekilde paketlenebileceği veya elektrikli arabaların şu anda olduğu gibi bölge sakinleri veya acil servisler için yangın tehlikesi oluşturmadığı bir gelecek görüyorum" dedi. Bir medya bülteninde Chen.

Ekip, pilleri daha güvenli hale getirmenin yanı sıra, bu katı polimer elektrolitin sonunda pillerin bir lityum metal anotla çalışmasını sağlayacağına inanıyor. Bu, piller dünyasında büyük bir haber olacaktır; burada lityum anot yakın zamanda Trends in Chemistry'de "mevcut Li-ion kimyasının enerji yoğunluğu darboğazını çözmede kritik" olarak tanımlandı - elektrikli araçların ve uçakların yanı sıra taşınabilir elektroniklerin geliştirilmesi gereken hızda gelişimini engelleyen darboğaz.

Dr. Wang, bunun, ticari ortamlarda şu anda 250 Wh/kg'a kadar çıkan (Tesla'nın Model 3 pil takımında) lityum pillerin enerji yoğunluğunu ikiye katlamanın bir yolu olabileceğini söylüyor. Bunu 500 Wh/kg'a çıkarmak, büyük ölçüde artan iletim mesafelerine veya daha küçük, daha ucuz ve çok daha hafif pil paketlerine olanak tanır. Bu, herkesin geleceğine inandığı 10X sıçraması değil, ama çok önemli olurdu.

Deakin'in ekibi, yeni süreçte yalnızca mevcut ticari polimerleri kullandıklarını, yani endüstriyel üretimin "çok az zorlukla" ilerlemesi gerektiğini söylüyor. Bu aşamada, yaklaşık saat pili büyüklüğünde madeni para şeklinde bir pil üzerinde test edildi, ancak ekip şimdi cep telefonlarında kullanılacak hücre türünü oluşturmaya devam ediyor ve çalışmaya başladığında, bu katı hal hücrelerini pazara sunmak için ticari ortaklar arayacaklar. Çalışmanın tamamı bilimsel dergi Joule'de mevcuttur.