Geleceğin Bataryası için Yeni Bir Materyal

Fotoğraf: UCLouvain’deki araştırmacılar, güvenli ve yüksek performanslı yeni bir batarya materyali keşfetmişlerdir (LTPS). Batarya, yüksek hızda şarj edebilme ve şimdiye kadar hiç görülmemiş bir seviyede akım boşaltma özelliklerine sahiptir. Kaynak: Louvain Üniversitesi (UCLouvain)

Rüzgâr ya da fotovoltaik piller gibi yenilenebilir enerji kaynakları süreklilik gösterememektedirler. Bu yollar ile üretilen elektrik hiçbir zaman talebi karşılayamamaktadır. Doğal enerjiyi depolamak elbette fosil yakıttan uzaklaşmak için en gerekli olandır. Fotovoltaik pillerden ve rüzgârdan elde edilen enerji, ihtiyaç anında kullanmak için depolanmaktadır.

Batarya türleri dikkate alındığında, Li-ion teknolojisi, enerji depolamak için var olan en iyi teknolojidir. Li-ion bataryalar küçük elektronik eşyalarda (akıllı telefon, dizüstü bilgisayar) ve elektrikli arabalarda kullanılmaktadır. Dezavantajları nedir? Örnek olarak, Li-ion bataryalar imalat hataları yüzünden kolay alev alabilmektedir. Bu durum bir açıdan pillerde sıvı organik elektrolitlerin kullanımından kaynaklanmaktadır. Organik elektrolitler bataryalar için gereklidir lâkin yüksek derecede yanıcıdırlar.

Çözüm nedir? Sıvı ve yanıcı elektrolitler yerine katı olanları kullanmak. Lityum iyonlarının katı içerisinde ki hareketleri sıvıdakinden daha az olduğu için çok zorlu bir adımdır. Kısıtlayıcı olan bu durum, bataryanın performansını, yani şarj etme ve akım boşaltma hızını düşürmektedir.

Araştırmacılar tüm katı hâldeki bataryalar için uygun bir materyal arayışında idiler. UCLouvain’deki araştırmacılar bu tür bir materyali keşfetmiş bulunmaktadır; LiTi2(PS4)3 ya da LTPS. LTPS, bugüne dek ölçülmüş en yüksek lityum difüzyonu katsayısına (bir lityum hareketinin direkt ölçümü) sahiptir. LTPS, bilinen herhangi bir materyalden çok daha yüksek bir difüzyon yeteneği göstermektedir. Sonuçlar Chem’de yayımlanmıştır.

Bu lityum hareketliliği, direkt olarak LTPS’nin eşsiz kristal yapısından (atomların dizilişinden) kaynaklanmaktadır. LTPS mekanizması, Li-ion iletkenliği alanında yeni bir pencere açmaktadır. Ayrıca, benzer difüzyon teknolojisine sahip yeni bir materyal arayışına da olanak vermektedir. LTPS’nin ticarileştirilmesi adına daha fazla çalışma ve geliştirme gereklidir. Bununla birlikte, yapılan keşif, geleceğin tüm katı hâl bataryaları için gerekli olan oldukça yüksek Li-ion hareketliliğine sahip malzemelerin anlaşılmasında önemli bir adımdır. LTPS de dahil bu tür materyaller, arabalardan akıllı telefonlara kadar birçok teknoloji içerisinde kullanılabilir.

Makaleyi görüntülemek için “Uyarılmış Enerji Merceğinde Süper İyonik Difüzyon” buraya tıklayın.

Kaynak: phys.org

14 Şubat 1997 tarihinde Çanakkale’nin Gelibolu ilçesinde doğdu. 2015 yılında ortaöğretimini tamamladı ve aynı yıl Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümünde İngilizce eğitim görmeye hak kazandı. 2016 – 2017 yılları arasında Tema Vakfı’nda çeşitli faaliyetlerde bulundu ve Çanakkale bölgesinde yaklaşık 4000 fidanı ve binlerce meşe palamudunu toprak ile buluşturmaya ön ayak oldu. Sürmekte olan lisans eğitimi içerisinde ikinci üniversite olarak Anadolu Üniversitesi, Web Tasarımı ve Kodlama bölümünü tercih etti. 2018 yılının eğitim döneminde üniversitede bulunan Araştırma ve Uygulama Hastanesinin Tıbbi Genetik Laboratuvarında kısmi zamanlı olarak çalışmaya başladı. Moleküler sitogenetik, kanser araştırma ve gıda bilimi ve teknolojileri araştırma laboratuvarlarının yanı sıra analitik kimya laboratuvarında da staj gördü. Kimyaya olan ilgisini ve bilgisini artırmak, yabancı dilini daha kaliteli bir seviyeye taşımak adına, Ocak 2019’da, gönüllü olarak İnovatif Kimya Dergisi ekibine katıldı.
×
14 Şubat 1997 tarihinde Çanakkale’nin Gelibolu ilçesinde doğdu. 2015 yılında ortaöğretimini tamamladı ve aynı yıl Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümünde İngilizce eğitim görmeye hak kazandı. 2016 – 2017 yılları arasında Tema Vakfı’nda çeşitli faaliyetlerde bulundu ve Çanakkale bölgesinde yaklaşık 4000 fidanı ve binlerce meşe palamudunu toprak ile buluşturmaya ön ayak oldu. Sürmekte olan lisans eğitimi içerisinde ikinci üniversite olarak Anadolu Üniversitesi, Web Tasarımı ve Kodlama bölümünü tercih etti. 2018 yılının eğitim döneminde üniversitede bulunan Araştırma ve Uygulama Hastanesinin Tıbbi Genetik Laboratuvarında kısmi zamanlı olarak çalışmaya başladı. Moleküler sitogenetik, kanser araştırma ve gıda bilimi ve teknolojileri araştırma laboratuvarlarının yanı sıra analitik kimya laboratuvarında da staj gördü. Kimyaya olan ilgisini ve bilgisini artırmak, yabancı dilini daha kaliteli bir seviyeye taşımak adına, Ocak 2019’da, gönüllü olarak İnovatif Kimya Dergisi ekibine katıldı.