Katı hâl pili düşük basınçta lityumu karbon gözeneklerine yönlendirdi
Laboratuvarda geliştirilen katı hâl pili, lityum birikirken oluşan gerilmeyi yönetmek için değiştirilmiş elektroliti gözenekli karbonla birleştiriyor. Oda sıcaklığında ve düşük işletme basıncında sınanan tam hücrelerden biri, 150 çevrim tamamlandığında başlangıç kapasitesinin yüzde 73,4’ünü korumuştu. Hakemli çalışmada işletme koşulları ile hücreyi hazırlamak için kullanılan çok daha yüksek basınç birbirinden ayrılıyor. Sonuçlar laboratuvar hücrelerine ait.
Bilim··Sabah
Karbon gözenekleri lityuma büyüme alanı sağlıyor
Laboratuvarda sınanan katı hâl pilinde, gözenekli karbon akım toplayıcı biriken lityuma büyüyebileceği alan sağlıyor. Nature Communications’ta yayımlanan hakemli çalışma, bu yapıyı iyonların hareket ettiği sülfür esaslı katı elektrolitte yapılan değişiklikle birleştiriyor. Elektrolit parçacıkları arasındaki polimer bağlantıları çatlak ilerlemesine karşı direnci artırıyor. Karbonun boşlukları ise lityum birikiminin yarattığı gerilmeyi azaltıyor. Tasarımın amacı, büyümeyi kısa devreye yol açabilecek çatlaklardan uzaklaştırmak.[1]
Düşük basınçlı hücreler çevrimleri tamamladı
Yaklaşık 0,3 megapaskal basınç altında oda sıcaklığında işletilen tam hücrelerden biri, 150 çevrim tamamlandığında başlangıç kapasitesinin yüzde 73,4’ünü korumuştu. Bu hücrenin alan kapasitesi santimetrekare başına 2,4 miliamper-saatti. Başka yükleme ve çevrim hızı koşullarında sınanan hücre, kapasitenin yüzde 78,8’ini 300 çevrim boyunca korudu. Araştırmacılar lityumun çalışma sırasındaki hareketini incelemek için tomografi, basınç takibi ve benzetimlerden de yararlandı.[1]
Hazırlama aşaması yüksek basınç gerektirdi
Düşük basınç, hücrelerin işletilme koşulunu anlatıyor; hazırlama aşamasında çok daha yüksek basınç uygulandı. Ayrı bir simetrik hücre deneyi, 13 megapaskalda 8.000 saati aştı. Ekip temel düzeneklerin her birinde beşten fazla bağımsız hücre sınadı. Yayımlanan eğriler, ortalama ya da ortalamanın biraz üzerinde sonuç veren hücreleri temsil ediyor. Hücre boyutunu büyütme, üretim süreci ve uzun süreli kullanım, laboratuvar deneylerinin kapsamı dışında kaldı.[1]
