Lityum – İyon Pillerinin Patlamasını Önleyen ve Pil Performansını Geliştiren Materyaller Keşfedildi
Fotoğraf: Lityum – iyon pilleri için yüksek iletkenliğe sahip, polimer yapıdaki kompozit elektrolit filmi. (Kaynak: Purdue Üniversitesi)
Otomobillerden, uçaklardan dizüstü bilgisayarlara ve e-bisikletlere kadar yüksek teknolojiye sahip cihazlarda kullanılan lityum-iyon pilleri yangına ve patlamalara neden olduğu için suçlanmakta. Bunun üzerine Purdue Üniversitesi’ndeki bilim insanları telefonlar ve tabletler gibi günlük cihazlardaki patlama riskini azaltabilecek patentli teknikler geliştirdi.
Malzeme mühendisliği ve elektrik ve bilgisayar mühendisliği bölümlerinde profesör olarak görev alan Ernesto E. “Bu pillerin daha çok sayıdaki otomobil gibi büyük cihazlara geniş çaplı olarak uygulanmasındaki en temel engel imalatlarında kullanılan sıvı elektrolit malzemelerin yanıcı ve patlayıcı niteliğidir. Bu sıvılar şarj ve deşarj döngüleri sırasında batarya elektrotları arasında geri dönüşümlü bir şekilde lityum iyonlarının döngüyü sağlaması için elektrotların geçiş yolunu oluşturan malzemelerde kullanılır.
Marinero, Purdue araştırma ekibinin anot ve katot elektrotlarını birbirine bağlayan bataryaların içindeki malzemenin yüksek plastisite ihtiyacının yanı sıra yanıcılık sorununu gideren çözümler ürettiğini söyledi.
Purdue bilim insanları polimer matrislerine gömülü seramik nanoparçacıklardan yeni bir katı-hal elektrolit malzeme sistemi yarattı.
Marinero “Bu patentli teknolojiler bataryanın içinde daha güvenli bir yol sağlamak, iyonik iletkenliği ve performansı artırmak için tasarlanmıştır” dedi. Buna ek olarak “Bu kompozit malzemeler mevcut pillerin hacimsel kapasitelerini potansiyel olarak beş katına çıkarılabilmesi için saf lityum anotlarının kullanımını mümkün kılıyor” dedi.
Marinero, Purdue yeniliklerinin otomobillerin ve kişisel elektronik cihazların ötesinde uygulamalara sahip olduğunu da söyledi. Batarya teknolojisi kalp pilleri gibi tıbbi cihazların işlevini ve ömrünü artırmaya yardımcı olabilir.
Marinero’nun laboratuvarında çalışan doktora araştırma öğrencisi Andres Villa çeşitli malzemelerin iyonik iletkenlik üzerindeki etkilerini inceledi. Polimer yapıdaki bir kompozit elektrolit içindeki ağırlıkça %10’dan az olan seramik nano partikülün seramik kısmının ince filmlerin iyonik iletkenliğini aşmak için gerekli olduğunu ve üretim maliyetlerini önemli ölçüde azalttığını buldu.
Kaynak: phys.org
