Araştırmacılar, Potasyum-İyon Pil Teknolojisinin Mevcut Durumunu Ana Hatlarıyla Yayınladı
Fotoğraf : : PIB’nin fırsatları ve zorlukları. (A) LIB, SIB ve PIB’nin enerji yoğunluğu açısından karşılaştırılması. (B) Yerkabuğunda lityum, sodyum ve potasyum metal bolluğu (ağırlıkça%). (C) PC’de Li +, Na + ve K + ‘nın yarıçapı. (D) Google Akademik’e göre PIB’lerde yayınlanan yayınların sayısı (Ocak 2019’dan itibaren). (E) PIB için zorlukların özeti ve ilişkileri.
Avustralya’daki Wollongong Üniversitesi’nden bir araştırma üçlüsü, mevcut potasyum-iyon batarya teknolojisinin bir taslağını yayınladı. Science Advances dergisinde yayınlanan Wenchao Zhang, Yajie Liu ve Zaiping Guo dergilerinde yayınlanan inceleme makalesinde, batarya teknolojisinin yaygın olarak kullanılmasını ve bunlar için oluşan engellere dikkat çekti.
Lityum-iyon pillerin, özellikle son zamanlarda akıllı telefonlardan elektrikli arabalara kadar geniş bir cihaza güç sağlamak için kullanıldığı için çok faydalı olduğu kanıtlandı. Ancak, lityum oldukça nadirdir, bu da tüketimin artmasıyla maliyetlerin artacağı anlamına gelir. Bu nedenle, bilim adamları bir alternatif aramaktadır , çok fazla dikkat çeken alternatiflerden biri potasyum iyon pilleridir bunun nedeni bol ve ucuz olmasıdır. Ancak araştırmacılar beş ana engel bulunduğunu belirtti.
İlk engel düşük difüzyondur, yani potasyum iyon katı bir elektrot içinde yavaşça hareket eder. Araştırmacılar nanomalzemelerdeki ve nanoyapılardaki ilerlemelerin bu sorunu çözmenin yollarını açabileceğini öne sürüyorlar.
İkinci engel, potasyumun önce bir yükü kabul ettiği ve ardından serbest bıraktığı zaman geçirdiği hacim değişimleri ile ilgilidir. Tekrarlanan döngüler, malzemenin bozulmasına neden olur ve bu da ölü alanların gelişmesine ve nihayetinde akünün bozulmasına neden olur. Olası geçici çözümler nanoparçacık kümelerini kullanmayı içerir.
Üçüncü engel, bozulmaya yol açabilecek yan reaksiyonları içerir. Araştırmacılar, katkı maddelerinin yakında önlenebileceğini düşünüyor.
Dördüncü engel, kısa devrelere yol açabileceğini düşünüyorlar.Yine araştırmacılar, doğru çözücülerin kullanılmasının, bunların oluşmasını önleyebilmesi gerektiğini öne sürmektedir.
Ve son olarak, beşinci engel, çok sıcak pillere ve hatta termal kaçaklara neden olabilecek zayıf ısı dağılımıdır. Araştırmacılar elektrot malzemelerinin, hücre konfigürasyonunun ve elektrolitlerin çalışmasının bir noktada sorunun çözülmesine yol açması gerektiğini öne sürüyorlar.
Araştırmacılar, pillerde potasyum kullanımı ile ilgili doğabilecek sorunların aşılmaz gibi göründüğünü; ancak bunların hepsini çözmenin 20 yıl alabileceğini kabul ediyorlar.
Kaynak : phys.org
