Verimli ve sürdürülebilir enerji depolama talebinin zirvede olduğu bir dönemde, Harvard Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan çığır açan bir gelişme, pil teknolojisi alanında yeni bir ölçüt oluşturdu. Araştırmacılar, en az 6.000 şarj ve deşarj döngüsüne dayanabilen ve sadece birkaç dakika içinde tam olarak şarj edilebilme yeteneğine sahip olabilen yeni bir lityum metal pili tanıttılar. Bu devrimci ilerleme sadece pilleri kullanma şeklimizi dönüştürmeyi vaat etmekle kalmaz, aynı zamanda elektrikli araçlar gibi sektörlerde daha pratik uygulamaların yolunu açar.
Bu araştırmanın çekirdeği, potansiyel olarak devrim niteliğindeki piller için malzemeler hakkında yeni bilgiler sunan bir yöntem olan lityum metal anotları kullanarak katı hal pillerin üretilmesinde yatmaktadır. Son zamanlarda “Nature Materials” da yayınlanan çalışma, lityum metal anotları anlamada ve kullanmada yapılan önemli adımları vurgulamaktadır. Makalenin yazarı Xin Li, “Lityum metal anot piller pillerin kutsal kasesi olarak kabul edilir. Ticari grafit anotlarının on katı kapasiteye sahiptirler, potansiyel olarak elektrikli araçların sürüş aralığını önemli ölçüde artırırlar. Araştırmamız, endüstriyel ve ticari uygulamalarda daha pratik katı hal pillere doğru hayati bir adım atıyor. ”
Bu pilleri tasarlamanın en büyük zorluklarından biri, anot yüzeyinde dendritlerin oluşumu olmuştur. Bu kök benzeri yapılar elektrolitte büyür, anot ve katotu ayıran bariyeri delerek pil kısa devrelerine ve hatta yangınlara yol açar. 2021'de Li ve ekibi, çok katmanlı bir pil tasarlayarak bu sorunu ele aldı ve anot ve katot arasındaki çeşitli stabilitelerin farklı malzemelerini serpiştirdi. Bu çok katmanlı, çok katalı tasarım, lityum dendritleri tamamen engellemedi, ancak penetrasyonlarını kontrol etti ve içerdi.
Son araştırmalarında ekip, anota mikrometre büyüklüğünde silikon parçacıkları dahil ederek daha fazla adım attı. Bu yaklaşım, litiasyon reaksiyonunu küçültür ve kalın lityum metalin düzgün elektrokaplanmasını teşvik ederek dendrit oluşumunu etkili bir şekilde önler. Ayrıca, elektro -örtü ve sıyırma işlemleri düz yüzeylerde hızla meydana gelebilir ve bu da pilin sadece 10 dakika içinde tamamen şarj edilmesini sağlar.
Deneysel aşamada, üniversite laboratuvarlarında üretilen çoğu madeni para pilinden 10 ila 20 kat daha büyük olan bir posta damgası boyutunda bir kese pilinin oluşturulduğunu gördü. Dikkat çekici bir şekilde, bu pil, 6.000 döngüden sonra bile kapasitesinin% 80'ini korudu ve şu anda piyasadaki diğer kese pillerinden daha iyi performans gösterdi.
Harvard'dan gelen bu yenilik sadece akademik bir başarıdan daha fazlasıdır; Pil teknolojisinde ileriye doğru büyük bir sıçrama anlamına gelir. Gelişmiş kapasitesi, güvenlik ve verimliliği ile LI ve ekibi tarafından geliştirilen lityum metal pili, özellikle elektrikli araçlarda enerji depolama ve kullanımında devrim yapma potansiyeline sahiptir ve daha sürdürülebilir ve enerji tasarruflu bir geleceğe doğru yolculuğumuzda önemli bir kilometre taşını işaret eder.
Gönderme Zamanı: Ocak-12-2024
