Pilin Gizli Tabakası Ortaya Çıktı

April 28, 2018

 

Uluslararası bir ekip, lityum iyon akülerde sıvı elektrolit ve katı elektrot arasında oluşan mikroskobik olarak ince tabakanın kimyasını anlamada çığır açmakta. Sonuçlar, tabakanın iyileştirilmesinde ve pil ömrünün daha iyi tahmin edilmesinde kullanılıyor.

 

1970' lerden beri ticari olarak mevcut olan lityum-iyon pil, birçok uygulamada artık güç kaynağıdır. Cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve elektrikli araçlarda bulunabilir.

Nature Catalysis'te yayınlanan yeni bir çalışmada, ABD Enerji Bakanlığı (DOE) Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndaki bir ekip, sıvı elektrolit ve katı elektrot arasındaki arayüzde oluşan mikroskobik olarak ince tabakanın kimyasını anlamada bir atılım olduğunu bildirmektedir. Batarya araştırmacıları genellikle bu katmanı "katı-elektrolit interfaz" veya SEI olarak adlandırmaktadır.

 

Son birkaç on yıl boyunca yapılan çok fazla bilimsel çalışma, lityum iyon bataryadaki SEI'yi anlamaya adanmıştır. Bilim adamları, SEI'nin grafit negatif elektrotta oluştuğunu bilirler, son derece incedir (milimetrenin binde biri) ve esas olarak akünün ilk şarjı sırasında şekil alırlar. Ayrıca iyi kurulmuş olan, SEI'nin, arayüzde meydana gelen zararlı reaksiyonları önlerken, aynı zamanda önemli lityum iyonlarının elektrolit ve elektrot arasında serbestçe hareket etmesine izin verir.

 

Tüm iyi lityum iyon piller, iyi çalışan SEI'lere sahiptir. Malzeme Bilimi bölümünde (MSD) ortak bir araştırmacı ve yardımcı kimya mühendisi olan Dusan Strmcnik'in belirttiği gibi, "Pil performansı, SEI'nin kalitesine büyük ölçüde bağlıdır."

 

Strmcnik, "Daha da önemlisi, böyle bir anlayış, elektrikli otomobil üreticisi için son derece yüksek bir değer olan pil ömrünü öngörme yeteneğimizi önemli ölçüde artıracaktır."

 

Kopenhag Üniversitesi, Almanya'daki Technische Universität München ve BMW Group'un işbirlikçilerini içeren uluslar arası araştırmacılar ekibi, kimyası, tipik lityum-iyon aküler lityum floridde SEI'nin daha yaygın bileşenlerinden birinin arkasına çevirdi. Hem deneysel hem de hesaplamalı sonuçlara dayanarak, bulguları bu fazın hidrojen florit ve katı lityum florit üreten hidrojen florit elektrokimyasal reaksiyonu ile pil şarjı sırasında oluştuğunu gösterdi.

 

Bu reaksiyon, bir metal, grafen ya da grafitli bir materyal olabilen elektrot malzemesine büyük ölçüde bağlıdır ve bu nedenle batarya çalışmasında katalizin önemini gösterir. Ekip, elektrolit içindeki eser miktarda nem ve tuz (LiPF6) arasındaki bir reaksiyondan oluşan yüksek derecede zararlı bir kirlilik olan hidrojen florürün konsantrasyonunu izlemek için yeni bir yöntem keşfetti. Bu izleme yeteneği, SEI'nin gelecekteki temel bilim çalışmalarına hayati önem taşımaktadır.

 

Argonne Seçkin Araştırmacısı ve ortak araştırmacı Nenad Markovic'e, çalışmanın sonuçları zaten ticari bir etki yaratıyor. “Bulgularımız zaten BMW Group'un Pil Hücre Yetkinlik Merkezi'ndeki lityum-iyon hücrelerde uygulanmaktadır. Ayrıca mevcut olanın iyileştirilmesi ve yeni, lityum-iyon teknolojilerinin tasarımı için yeni fırsatlar da açacaktır.”

 

 

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload

Arşiv
Please reload

Bizi Takip Edin
  • Instagram Social Icon
  • LinkedIn Social Icon
  • Facebook Basic Square
  • Twitter Basic Square

BATRON BATARYA

Yıldırım Beyazıt Mah. Aşık Veysel Blv. E.Ü. Tgb İdare Ve Kuluçka 5 No: 67 /4/12

Melikgazi / Kayseri / Türkiye

+90 352 502 53 45