QIBEBT’deki araştırmacılar, uluslararası bir çalışma kapsamında tamamen katı hal lityum bataryaların (ASLB) katot malzemesinde stratejin bir değişiklik yaparak bataryalarında kullanım ömrünü ve enerji yoğunluğunu önemli ölçüde artırmayı başardı. Bilmeyenler için ASLB, yanıcı sıvı yerine ince katı hal elektrolit kullanan, metalik lityum kullanımına olanak tanıyan ve yüksek enerji yoğunlukları elde eden gelişmiş pil teknolojileri olarak tanımlanıyor.
Mevcut tamamen katı hal lityum bataryalar (ASLB), iletimi artırmak için elektrokimyasal olarak aktif olmayan katkı maddeleri gerektiren heterojen kompozit katotlar nedeniyle zorluklarla karşılaşıyor. Bu katkı maddeleri gerekli olmakla birlikte, çalışma sırasında bataryaların enerji yoğunluğunu ve kullanım ömürlerini azaltıyor. Ancak araştırmacılar buradaki soruna çözüm bularak önemli bir adım atmış durumdalar.
Enerji depolamada potansiyeli büyük
Sorunun çözümünü sıfır gerilimli bir malzemede (LTG0.25PSSe0.2) bulan araştırmacılar böylelikle ek iletken katkı maddelerine ihtiyaç duymadan şarj ve deşarj süreci boyunca verimli yük taşınımı sağlamayı başardılar. Araştırmacılar çözümlerinin etkinliğini göstermek için homojen bir katot kullanılarak yapılan bataryalar üzerinde çeşitli testler gerçekleştirdi. Ekip, çalışmalarında pillerinin gram başına 250 mAh‘lik özgül bir kapasiteye sahip olduğunu buldu. Standart lityum iyon bataryalarda bu, gram başına 100-200 mAh seviyesinde yer alıyor. Ayrıca araştırmacılar, yeni ASLB’nin 20.000 döngüden fazla istikrarlı çalışma ve hücre düzeyinde 390 Wh enerji yoğunluğu sunduğunu söylüyor. Enerji yoğunluğunda lityum iyona kıyasla yüzde 30 ila 95 arasında bir artış sağlanmış durumda. Tüm bunların oda sıcaklığında olduğunu da belirtelim.
Yüksek enerji yoğunluğu ve uzun kullanım ömrü sayesinde tam katı hal lityum bataryalar enerji depolamada büyük potansiyele sahip olabilir. Fosil yakıtlardan uzaklaşırken ve yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş hızlanırken enerjiyi depolamak giderek önemli hale geliyor. Enerji depolamanın ötesinde bu tipteki bataryalar elektrikli araçlarda da kullanılıyor. Şimdilik yaygın bir seri üretim olmasa da katı hal bataryalar 2025-2027 arasında kapsamlı üretimlere çeşitli firmalar aracılığıyla girecek.
Kaynak: Donanimhaber – https://www.donanimhaber.com/yeni-tasarim-sayesinde-kati-hal-lityum-bataryalarda-ciddi-gelisme–180119
