ABD (Enerji Portalı) – Stanford Üniversitesi’nden bilim adamları “yanmaz” katı hal elektroliti icat ettiler.
1990’lı yılların başlarında, yerel itfaiyeciler Moli Enerji‘den bir telefon aldıklarında, nereye gideceklerini tam olarak biliyorlardı. Vancouver merkezli firma, şarj edilebilir lityum metal piller üreten ilk firma oldu. Ancak pillerin kötü bir patlama alışkanlığı vardı. Bu da sonunda şirketi iflas ettiren bir sebep oldu.
Otuz yıl geçti, ama bugünün lityum-iyon pillerde hala patlama görülüyor. Burada sebep, genellikle bir yanıcı organik çözücü olan ve bir pilin elektrotları arasındaki iyon akışını kolaylaştıran sıvı elektrolittir. Bu yanıcı malzemenin bir katı ile değiştirilmesi, bazılarının daha güvenli piller üretmesine neden olabilir.
Ancak gerçeklik hiçbir zaman bu kadar basit değildir. Katı hal elektrolitleri, sıvı muadillerinden kesinlikle daha az yanıcı olmasına rağmen, yangınlara da tamamen bağışık değildir. Ancak Stanford Üniversitesi‘nde malzeme bilimcisi Yi Cui liderliğindeki bir ekip tarafından geliştirilen yeni teknoloji sayesinde bu durum şimdi değişebilir .
Geçen ay yayınlanan bir makalede, ekip lityum iyon piller için yeni bir “yanmaz” katı hal elektroliti (SSE) nasıl oluşturduklarını anlatıyor. Cui‘nin laboratuarında doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ortak yazarı Jiayu Wan, “SSE’lerde yanıcılık sorununu bir yangın geciktirici ekleyerek ele alıyoruz.” diyor .
Maryland Üniversitesi’nde yeni pil teknolojilerini inceleyen bir araştırmacı Chunsheng Wang , “Bu yaklaşım, yanıcı polimer elektrolit pil sorununu çözmenin yeni bir yolu olan ko-polimerleri akıllıca kullandılar.” diyor.
Katı hal elektrolitleri iki ana form alır.
1. İyonları iyi ileten, ancak inanılmaz derecede kırılgan ve daha düşük enerji yoğunluğuna sahip kalın pillerle sonuçlanan seramiklerden,
2. Veya düşük maliyetli, hafif ve esnek polimerlerden oluşan elektrolitlerden
yapılabilirler.
Mekanik mukavemetlerinin yanı sıra yanıcılığın azalması, katı hal elektrolitlerinin hem akademi hem de endüstride araştırmacılar arasında ilgisini çekmesinin nedenlerinden. Diğer bir neden; pillerin istiflenmesine izin vermeleridir. Wang, “Elektrolit akmadığından, kablolar olmadan kolayca bir araya getirebilirsiniz. Bu da enerji yoğunluğunu artırmak için kritik öneme sahiptir.” diyor.
Stanford‘daki ekip prototip pil hücrelerinin ateş yakmaya rağmen çalıştığı kanıtlandı (bu videoda , pil yanıyor olmasına rağmen bir LED yanık kalıyor).
Stanford Üniversitesi’nden Wan şu açıklamalarda bulundu:
“Bu bizim için çok şaşırtıcıydı. Genellikle pil ateşle patlar. Ancak bu, sadece patlamamakla kalmıyor, aynı zamanda hala çalışıyor. Şimdi zor olan, pilin daha hızlı şarj edilmesini, daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahip olmasını ve daha uzun süre dayanmasını sağlamak.”Kaynak: Spectrum.iee