Çinli bilim insanları, ülkenin temel lityum pil teknolojisinde bir atılımı işaret eden yeni bir elektrolit türü geliştirdi.
Bilim ve Teknoloji Gazetesi'nin bildirdiğine göre Şanghay Uzay Teknolojisi Akademisi (SAST) ve Nankai Üniversitesi araştırmacılarının ortaklaşa gerçekleştirdiği araştırma, mevcut lityum pillerin menzilini iki katına çıkarmayı ve düşük sıcaklık performanslarını önemli ölçüde iyileştirmeyi hedefliyor. İlgili bulgular yakın zamanda Nature dergisinde yayınlandı.
Gazeteye göre lityum pillerde pozitif ve negatif elektrotları birbirine bağlayan kritik ortam olan elektrolit, iyon iletimi için bir "otoyol" gibi işlev görür. Enerji verimliliğini, çalışma istikrarını ve sıcaklık uyumluluğunu belirlemede vazgeçilmez bir rol oynar.
Piyasada bulunan geleneksel elektrolitler, çözücü olarak ağırlıklı olarak oksijen ve azot bazlı ligandlar kullanmaktadır. Bu bileşikler lityum tuzlarını etkili bir şekilde çözse de, yük transferini engeller ve enerji yoğunluğunu ve düşük sıcaklık performansını artırmada sürekli darboğazlar oluşturur.
Veriler, geleneksel lityum pillerin oda sıcaklığında yaklaşık 300 watt-saat/kilogram enerji yoğunluğuna ulaştığını, bu değerin eksi 20 santigrat derecede 150 watt-saat/kilogramın altına düştüğünü göstermektedir.
Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için araştırma ekibi, viskoziteyi önemli ölçüde azaltırken oksidatif kararlılığı ve düşük sıcaklık iyonik iletkenliğini artıran ve böylece yüksek enerji yoğunluklu lityum pillerin düşük sıcaklık enerji çıkışını yükselten hidroflorokarbon elektrolitler geliştirdi.
SAST araştırmacısı Li Yong, bu gelişmenin lityum pillerin oda sıcaklığında kilogram başına 700 watt-saati aşan bir enerji yoğunluğuna ulaşmasını ve hatta eksi 50 derecede bile kilogram başına yaklaşık 400 watt-saatlik bir enerji yoğunluğunu korumasını sağladığını belirtti.
Birçok sektörde büyük umut vaat ediyor: Menzil iki katına çıkarılabilir
Li, "Aynı kütleye sahip lityum pillerin oda sıcaklığındaki enerji depolama kapasitesinde iki ila üç kat veya daha fazla artışla, elektrikli araçların menzili 500-600 kilometreden 1.000 kilometrenin üzerine çıkarılabilir. Dikkat çekici bir şekilde, bu piller eksi 70 derece gibi aşırı koşullarda bile normal şekilde çalışmaya devam ediyor." dedi.
Uzmanlara göre bu teknolojik atılım, birçok sektörde büyük umut vaat ediyor. Yüksek teknoloji uygulamalarında, soğuk ortamlarda çalışan uzay araçları, dronlar ve akıllı robotlar için güvenilir dayanıklılık ve yük taşıma kapasitesi sağlayabilir.
Ayrıca günlük tüketiciler için, soğuk koşullar altında elektrikli araçların menzilinde ve akıllı telefonların bekleme süresinde önemli iyileştirmeler vaat ederek, pil kapasitesi ve sıcaklık uyumluluğu hakkındaki yaygın endişeleri etkili bir şekilde gideriyor. (İLKHA)
