Nanokristaller erimiş lityumdan daha ince pil elektrotları üretilmesini sağladı
Erimiş lityumun bakır üzerinde düzgün yayılması, içine dağıtılan nanokristallerle kolaylaştı. Hakemli laboratuvar çalışmasında bu yolla ince pil elektrotları üretildi; yüzeyde oluşan koruyucu tabakanın lityum tüketimi üzerindeki etkisi de incelendi. Kese biçimindeki hücrelerin denemelerinde uzun kullanım ve yüksek enerji için ayrı düzenekler kullanıldı. Bu nedenle ölçülen en yüksek değerler aynı pilin özellikleri olarak birleştirilemiyor.
Bilim··Gece
Bakır üzerinde daha düzgün kaplama
Lityum metal pillerde fazla metal, hücrenin ağırlığını ve hacmini artırıyor. İnce bir negatif elektrot üretmek için erimiş lityumun, elektrik akımını toplayan bakır yüzeye düzgün yayılması gerekiyor. Nature Communications dergisindeki hakemli laboratuvar çalışmasında araştırmacılar, sıvı metale nanokristaller dağıtarak bu yayılmayı kolaylaştırdı. Oluşan nanokristalli akışkan hem yüzey enerjisini hem de bakırla arasındaki etkileşimi değiştirdi. Üretilen folyoların kalınlığı 800 nanometreye kadar indi.[1]
Ayrı hücreler farklı sonuçlar verdi
Kese biçimindeki pil hücreleri farklı kalınlıkta elektrotlarla denendi. Pozitif elektrodu lityum demir fosfat olan hücrelerde 10 mikrometrelik lityum tabakası kullanıldı ve 250 çevrime varan şarj ve boşalma gösterildi. Nikelce zengin pozitif elektrot içeren ayrı bir yapılandırmada lityumun kalınlığı 20 mikrometreydi. Bu hücrelerde özgül enerji kilogram başına 498 watt-saat olarak ölçüldü; denemeler 100 çevrimi kapsadı. En ince folyo, en uzun çalışma ve en yüksek enerji ölçümleri böylece ayrı deneylere ait.[1]
Koruyucu tabaka lityum kaybını yavaşlattı
Çevrimler sırasında negatif elektrodun yüzeyinde gelişen ara tabaka da incelendi. İnorganik bileşenlerce zengin koruyucu yapı, lityumun tüketilmesini yavaşlattı. Elektrot inceldikçe kalan metalin korunması, pilin çalışmasını sürdürmesi açısından daha önemli oluyor. Malzeme üretimiyle yüzey kimyasını birlikte inceleyen deneyler laboratuvar ölçeğinde yürütüldü. Seri üretimde oluşacak giderler ve uzun süreli kullanım davranışı henüz belirlenmedi.[1]
