Tamamen Sıvı Olarak Üretilen İlk Deneysel Bataryalar Oda Sıcaklığında Sıvı Kalmayı Başarabiliyor

Tamamen Sıvı Olarak Üretilen İlk Deneysel Bataryalar Oda Sıcaklığında Sıvı Kalmayı BaşarabiliyorFotoğraf: Tümüyle sıvı batarya

Katı ve sıvı bataryaların kendilerine has avantajları ve dezavantajları bulunuyor. Austin’deki Texas Üniversitesi araştırmacıları her iki dünyanın da avantajlarını bir araya getiren bir karışım yapmayı başardıklarını iddia ettiler. Bu yeni buluş, oda sıcaklığında çalışabilen ilk tamamen sıvı batarya olma özelliğine de sahip.

Sıvı metal bataryaların elektrot bölümleri sıvı metallerden oluşuyor. Bu yapılarda dendrit bölümleri oluşmadığı için katı bataryalara göre daha uzun çalışma ömrü sağlanıyor. Ayrıca sadece tanklardaki sıvı miktarı arttırılarak kolayca ölçek büyütme yapılabiliyor.

Diğer yandan metalleri sıvı halde tutmak için genellikle 240 °C (464 °F) seviyelerinde sıcaklık tutturmak gerekiyor. Bu zorunluluk da hem büyük bir ekipman ihtiyacı hem de yüksek enerji maliyeti doğuruyor.

Bu yeni araştırmada, araştırma ekibi yaklaşık 20 °C’de  (68 °F) sıvı halde bulunabilen sodyum-potasyum alaşımı anot ve galyum-indiyum alaşımı katot ile çalışıyor.

Tamamen Sıvı Olarak Üretilen İlk Deneysel Bataryalar Oda Sıcaklığında Sıvı Kalmayı BaşarabiliyorFotoğraf: Oda sıcaklığında sıvı halde bulunan yeni sıvı metal bataryanın diagramı

Bu iki elektrot, yine sıvı fazda olan organik başka bir elektrot ile birbirinden ayrılıyor. Araştırma ekibi bu sistemdeki bir sıvı bataryanın katı hal bataryalarına göre kat be kat hızlı çalışabilirken, daha fazla enerji ve daha yoğun güç ortaya koyabiliyor.

Sıcaklık bariyeri ortadan kalkınca, bu bataryaların her ölçekteki elektroniklerin enerji ihtiyacını karşılayabileceği, ızgara tipi enerji depolamaya imkan sağlanabileceği belirtiliyor.

Çalışmanın baş yazarı Yu Ding, “ bu batarya katı ve sıvı fazın tüm avantajlarını bünyesinde barındırırken enerji kazancı da sağlıyor” diyor.

Araştırma ekibi hala daha yeni çalışmalara konu olacak pek çok unsur olduğunu belirtiyor. Galyumun çok pahalı bir malzeme olması nedeni ile daha kolay bulunan malzemelerin alaşımları değerlendirilecek. Başka malzemeler bataryanın daha düşük sıcaklıklarda çalışmasına da ikan sağlayabilir. Daha güçlü bir elektrolit bulunması halinde güç yoğunluğu arttırılabilir.

Araştırma, Advanced Materials’da yayınlandı.

Kaynak: newatlas.com

Okumanızı Öneriyoruz

Elektrikli Araçlarda Yeni Kompozit Malzeme Dönemi

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndaki bilim adamları, son derece verimli ve güç yoğunluklu elektrikli araç çekiş …