Eigen RadarBilim
Analiz

Karma elektrolit laboratuvar pillerinde ısıl kaçışı geciktirdi

Yeni bir elektrolit karışımı, laboratuvar lityum pillerinde yüksek gerilimde çalışmayı sürdürürken ısıl davranışı iyileştirdi. Bir amper saatlik poşet hücrelerde ısıl kaçış, karşılaştırma elektrolitine göre 87 derece daha yüksek sıcaklıkta başladı. Hakemli araştırma, alevin sürmesini engelleyen karışımı iki elektrot üzerinde oluşan koruyucu katmanlarla birleştiriyor. Tam hücrelerde ısıl kaçış yine gerçekleşebildi; sonuç belirli deney koşulları için geçerli.

Bilim··Gece
Gümüş renkli poşet pil hücresi, ince ölçüm kablolarıyla açık bir laboratuvar ısıl test haznesinde duruyor.

Tam hücrelerde kaçış daha yüksek sıcaklıkta başladı

Hakemli bir pil deneyinde, hücrenin kendi kendini hızlandıran biçimde ısındığı ısıl kaçışın başlangıcı geciktirildi. Sülfamoil–karbonat karışımı elektrolit kullanılan bir amper saatlik grafitli poşet hücrelerde kaçış, temel karşılaştırma sıvısına göre 87 derece daha yüksek sıcaklıkta başladı. Isı ölçümleri, açığa çıkan enerjinin daha geniş bir sıcaklık aralığına yayıldığını da gösterdi. Tam hücrelerde ısıl kaçış yine gerçekleşebildi. Deneyler, karışımın ısıl davranış üzerindeki etkisini belirli bir hücre düzeninde ortaya koydu.[1]

Karışım alevin sürmesini engelliyor

Karışımda lityum hekzaflorofosfat tuzu, dimetilsülfamoil florür ve iki karbonat çözücüsü içinde çözülüyor. Oranlar; alev davranışı, iyonların hareketi ve elektrotlarla uyum birlikte gözetilerek seçildi. Ayrı tutuşma deneyinde seçilen sıvının kendiliğinden sönme süresi yaklaşık sıfır ölçüldü. Sıvının alevi sürdürüp sürdürmemesi ile enerji depolayan hücrenin bütünüyle ısınması, pil güvenliğinin farklı parçaları. Araştırmacılar bu nedenle iki davranışı ayrı deneylerle inceledi.[1]

Koruyucu ara yüzler yüksek gerilimde çevrimi destekliyor

Yüzey spektroskopisi, kütle spektrometrisi ve elektron mikroskopisiyle iki elektrottaki koruyucu katmanlar incelendi. Yazarlar sülfamoil bileşenini pozitif elektrodun korunmasıyla, floroetilen karbonatı ise grafit üzerinde erken koruyucu katman oluşumuyla ilişkilendiriyor. Üst gerilim sınırı 4,5 volt olan lityum metal hücreler, yüz çevrim sonunda kapasitelerinin yüzde 90,6’sını korudu. Karşılaştırma formülünde bu oran yüzde 82,1 oldu. Çevrim sonuçları, kullanılan laboratuvar hücre tasarımları için geçerli.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature CommunicationsYeni elektrolit, laboratuvar pillerinde ısıl kaçışın başlangıcını geciktirdi↩1↩2↩3