Bilim adamları, lityum metal pillerin ömrünü üç katına çıkarmanın bir yolunu buldular

Lityum metal piller, en umut verici yeni pil türlerinden biridir. Sonuçta, potansiyel kapasiteleri benzer lityum iyon pillerden 10 kat daha fazladır.

Ancak dendrit oluşturma eğiliminin artması ve metalik lityumun aşındırıcı yıkımı, yeni pillerin piyasayı tamamen fethetmesine izin vermedi.

Ancak Rice Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi bu soruna bir çözüm bulmuş görünüyor.

Bilimsel grup oldukça zarif bir çözüm önerdi: en yaygın bant ve modern lazer teknolojisini kullanarak elektrot için tamamen yeni bir malzeme geliştirmeyi başardılar.

Lityum metal pil ve ana dezavantajları

Bir lityum metal pilin tasarımında, anot (diğer pillerde grafitten yapılmıştır) saf metal lityumdan yapılır.

Bu malzemenin özgül enerjisinin artması nedeniyle, metal lityum pil kapasitesini 10 kat artırabilir ve şarj işlemini birçok kez hızlandırabilir.

İşte sadece birkaç önemli dezavantaj ve asıl olan, sözde dendrit oluşturma eğiliminin artmasıdır.

Pilin gerçek kapasitesini önemli ölçüde azaltacak ve hatta pilin dahili bir kısa devre nedeniyle alev almasına neden olabilecek metalik birikme.

Bilim adamları ne önerdi

Dendrit oluşum oranını mümkün olduğunca en aza indirmek için aşağıdaki çözüm önerildi:

En sıradan viski bandını alın, üzerine biraz grafen ekleyin, bakır bir akım toplayıcının (lityum anodun bir parçası olan) etrafına sarın ve özel olarak ayarlanmış lazerlerle işleyin.

Aynı zamanda, iş parçası, iş parçasının orijinal özelliklerini değiştiren 2026 santigrat derecelik aşırı bir sıcaklığa kadar ısıtıldı.

Bu işlem, bakır şeridi gözenekli bir yapıya dönüştürdü, bu yapı esas olarak silikon ve oksijenden küçük grafen safsızlıkları ile oluşmaya başladı.

Bu şekilde elde edilen malzeme ile yapılan deneyler, malzeme için koruyucu bir kabuk görevi görebileceğini göstermiştir. akım toplayıcı, aktif olarak metalik lityumu emip yayarken ve aynı zamanda oluşumu provoke etmez istenmeyen dendritler.

Ek olarak, lityum metalin güçlü oksidasyonu bir başka ciddi problemdi. Bu, lityum metal pillerin verimliliğini ve hizmet ömrünü önemli ölçüde azalttı. Ve bu etkiyi azaltmak için anotun arttırılması gerekiyordu.

Deney sırasında elde edilen kaplama da bu sorunu çözdü. Sonuçta, yapılan testler, test edilen prototiplerin hizmet ömrünün, özel kaplaması olmayan benzer pillere kıyasla en az üç kat arttığını gösterdi.

Aynı zamanda, yeni piller 60 şarj-deşarj döngüsünden sonra orijinal kapasitelerinin en az% 70'ini korur ve bu da mükemmel bir sonuç olarak kabul edilir.

Bilim adamlarının gelecekteki gelişmeler için büyük umutları var ve lityum metal pillerin performansını artırmak için çalışmaya devam ediyorlar.

Malzemeyi beğendiyseniz, başparmağınızı kaldırın ve abone olmayı unutmayın! İlginiz için teşekkür ederim!