Katı Elektrolitin Stabilizasyonunda Çığır Açan Buluş, Katı Hal Pillerine Giden Yolu Açıyor
Osaka Şehir Üniversitesi bilim insanları, katı hal piller için kritik bir malzeme olan Li3PS4‘ün yüksek sıcaklık fazında benzeri görülmemiş bir stabilizasyon elde ederek oda sıcaklığında bile olağanüstü iyonik iletkenliğe ulaştı. Bu atılım bizi katı hal pillerin gerçekleştirilmesine ve bu teknolojinin elektrikli araçlar da dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesinde benimsenmesine bir adım daha yaklaştırıyor. Sonuçlar Journal of the American Chemical Society dergisinde yayımlandı.
Tümüyle katı hal pillerin, yüksek düzeyde güvenlik ve gelişmiş enerji yoğunluğunu bir araya getiren yeni nesil enerji depolama cihazları olarak pratik kullanıma sunulması ve böylece sürdürülebilir bir toplumun gerçekleştirilmesi beklenmektedir. Katı hal lityum piller, lityum iyonlarının katı bir elektrolit boyunca hareketini kolaylaştırarak çalışır. Ancak iyonlar katılar içinde serbestçe hareket edemediğinden, sıvı elektrolitler gibi lityum iyonlarının hızlı hareketini sağlayan yüksek iyon iletkenliğine sahip katı elektrolitlerin geliştirilmesi zorunludur.
Osaka Şehir Üniversitesi Mühendislik Enstitüsünden Profesör Akitoshi Hayashi ve Doçent Atsushi Sakuda liderliğindeki bir araştırma grubu, yüksek iyon iletkenliği sergileyen Li3PS4‘ün (α-Li3PS4) yüksek sıcaklık fazını, Li3PS4‘ü 400 °C dk-1‘de kristalleştirmek için hızlı ısıtma yoluyla oda sıcaklığında ilk kez stabilize etmeyi başardı. Li3PS4 umut verici bir katı elektrolit olduğundan, bu başarı, daha yüksek performansa sahip katı hal pilleri için malzemelerin geliştirilmesini mümkün kılmaktadır.
Profesör Hayashi şunları söyledi: “Li3PS4, sıcaklık değişimlerine bağlı olarak çeşitli kristal yapılar sergiler. Yüksek sıcaklık fazı genellikle üstün iyonik iletkenliği ile tanınır; ancak, zorluk bu fazı oda sıcaklığında stabilize etmek olmuştur. Sonunda kristalleşme sırasında ısıtma hızına odaklanarak bunu başardık. Bu, katı hal pil malzemelerinin geliştirilmesine adanmış yaklaşık 20 yılın doruk noktasıdır.”
Kaynak : phys.org
