Kararlı Lityum-Oksijen Pilleri için Tüy Kadar Hafif Metal Katotları

Şekil :  Lityum-oksijen pilleri için nanogözenekli nikel katotları çok hafiftir, burada çiçek stamenleri üzerinde dengeli olarak gösterilmiştir.(Amerikan Chemical Society tarafından)

Lityum-oksijen sistemleri günümüzün lityum-iyon pillerinden daha yüksek bir enerji yoğunluğu potansiyeline sahip olduklarından bir gün daha iyi performans gösterebilirler. Ancak, bu sistemlerin mevcut şarj edilebilir pillerle başarıyla rekabet edebilmesi için öncelikle zayıf elektrokimyasal stabilite gibi bir takım önemli konulara değinilmelidir. Günümüzde ACS Central Science’da araştırmacılar, lityum-oksijen pillerini pratik bir seçenek haline getirebilecek yeni bir katot türünü raporladılar.

Xin-Bo Zhang ve arkadaşları, lityum-oksijen pil sistemleriyle ilgili sorunların çoğunun, elektrolit ve katotla kolayca reaksiyona giren iki önemli ölçüde azaltılmış oksijen türünden kaynaklandığını belirtti. Karbon, güçlü performans gösteren bir katoddur, ancak bu sistemlerde kararsızdır. Bundan dolayı ekip, lityum-oksiyen pillerinin potansiyelini açmanın anahtarının, indirgenmiş oksijen türlerine karşı tepkisiz katotlar oluşturmak olduğu, ancak karbon katotlarının aynı yüksek derecede iletkenliğe sahip, düşük ağırlıklı, gözenekli özelliklere sahip olduğu varsayılmıştır. Araştırmacılar, ultra hafif metal katot üretmeyi başardılar. Tasarım; gözenekli nikel iç kısım ve nikel köpüğe doğrudan bağlı bir altın-nikel alaşım yüzeyi içeren üç nikel biçimini içeriyordu. Karbon katotlarıyla karşılaştırıldığında, sistem çok daha yüksek kapasiteye sahiptir, lityum-oksijen sistemleri için en iyi olan 286 çevrim için kararlıdır ve mevcut ticari lityum-iyon sistemleri ile neredeyse rekabet halindedir. Daha fazla deney, kararlılık ve performansın hem kullanılan metalden hem de nano gözenekli yapısından kaynaklandığını, bu iki yönün performansı daha da arttırmak için optimize edilebileceğini gösterdi.

Kaynak : phys.org

Author

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.