Yeni Lityum-Kükürt Piller
Fotoğraf : Mahdokht Shaibani / Monash Üniversitesi
Avustralya, Melbourne’deki Monash Üniversitesi’ndeki bilim adamları ve onların uluslararası destekçileri tarafından, çalışma haftasının tamamı boyunca cep telefonuna güç verebilen bir lityum-kükürt pili geliştirildi. [Shaibani, M. ve ark., Sci. Gelişmiş. (2020 yılında); DOI: 10.1126 / sciadv.aay2757 ]
Monash’tan Mahdokht Shaibani, uluslararası bir araştırma ekibinin ultra yüksek kapasiteli bir Li-S batarya geliştirmesine öncülük etti. Bu pil, akıllı telefonlarımıza, tablet PC’lere ve diğer cihazlara güç sağlamak için kullandığımız her yerde bulunan lityum iyon cihazlardan daha iyi performans gösterir. Araştırmacılar ayrıca hassas üretim süreçleri için patent onayına (PCT / AU 2019/051239) sahip ve bu nedenle prototip hücreler, Almanya’daki Fraunhofer Malzeme ve Işın Teknolojisi Enstitüsü’nde ekibin ortakları tarafından zaten inşa edilmektedir. Ekip, Çin ve Avrupa’daki büyük lityum pil üreticilerinin ilgisinin üretimi büyütmek olarak ifade edildiğini ve Avustralya’da bu yılın başlarında daha fazla test yapılacağını bildirdi.
Temel olarak, ekip geleneksel lityum iyon pillerde bulunan aynı ana malzemeleri kullandı, ancak pil tasarımını komşu parçacıklar arasında yüksek modüllü bir bağlayıcıya sahip bir kükürt katodu kullanacak şekilde yeniden yapılandırdı. Bu, katodu aksi takdirde oluşabilecek zararlı hacim genişlemesi olmadan yüklemelerine izin verdi ve böylece genel kapasiteyi ve performansı korudu. İlginç bir şekilde, bağlanma kimyası, 1970’lerde geliştirilen toz deterjanlar için bir işleme tekniğine dayanıyordu.
Monash meslektaşı Mainak Majumder, bu Li-S teknolojisinin geliştirilmesinin Avustralya atılımı olduğunu ve telefon ve bilgisayarlar da dahil cihazların yanısıra arabaların da elektrik alma yollarını değiştirebileceğini açıklıyor. Ayrıca, cihazlar, güneş pillerinden üretilen enerjinin geleneksel pillere göre daha etkili ve çevre dostu bir şekilde depolanması için yararlı olabilir.
“Li-S pillerin otomobillerde ve ızgaralarda başarılı bir şekilde üretilmesi ve uygulanması, Avustralya lityumunun tahmini 213 milyar dolarlık değer zincirinin daha önemli bir bölümünü yakalayacaktır ve Avustralya araç pazarında devrim yaratacak ve tüm Avustralyalılara daha temiz ve daha güvenilir bir enerji piyasası sağlayacak.” dedi Majumder. Tabii ki, geniş bir uluslararası pazarda potansiyel neredeyse sınırsızdır.
Ekip üyesi Matthew Hill, sadece bu yeni pillerin çekici performansa ve daha düşük üretim maliyetlerine sahip olmadığını, aynı zamanda diğer deneysel elektrik depolama sistemlerinin yaptığı gibi nadir metallere güvenmek yerine bol miktarda tedarik edilen bir malzeme kullandıklarını belirtiyor. Bu tür bir pil yapmak için işlem kolaylığının ve çevresel ayak izinin azaltılmasının, gelecekteki gerçek dünya uygulamaları için cazip beklentiler olduğunu da ekliyor.
Hill, “Bu yaklaşım sadece yüksek performans metriklerini ve uzun çevrim ömrünü desteklemekle kalmaz, aynı zamanda su bazlı süreçleri kullanarak üretimi basit ve son derece düşük maliyetlidir ve çevreye zararlı atıklarda önemli azalmaya yol açabilir.”
Kaynak: materialstoday.com
