Geleceğin Bataryaları İçin Yeni Bir Malzeme
Li-ion piller küçük elektroniklerde (akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar) kullanılır ve elektrikli arabalar için en iyi seçeneklerdir.
Ya Dezavantajları?
Li-ion bataryalar, örneğin üretim sorunları nedeniyle alev alabilir. Bu, kısmen mevcut pillerde sıvı organik elektrolitlerin kullanımından kaynaklanmaktadır. Bu organik elektrolitler bataryalar için gereklidir, fakat oldukça yanıcıdır.
Çözüm?
Sıvı yanıcı bir elektrolitten bir katıya geçme (yani tüm katı hal bataryalarına geçme). Katı maddelerdeki lityum iyonları sıvı maddelerden daha az hareketli olduklarından bu çok zor bir adımdır. Bu düşük hareketlilik, pil performansını şarj etme ve boşalma oranı açısından sınırlandırır.
Bilim insanları tamamen katı hal bataryalarında kullanılabilecek sağlayabilecek malzemeler aradılar ve UCLouvain'den ( Université catholique de Louvain ) araştırmacılar böyle bir malzeme olarak, LiTi2 (PS4) 3 ( lityum titanyum tiyofosfat ) veya LTPS'yi keşfetti. LTPS, katı halde ölçülen en yüksek lityum difüzyon katsayısına sahiptir.
Bu lityum hareketliliği doğrudan LTPS'nin benzersiz kristal yapısından (yani atomların düzenlenmesinden) gelir. Bu mekanizma, lityum iyon iletkenler alanında yeni bakış alanı açmakta ve LTPS'nin ötesinde, benzer difüzyon mekanizmalarına sahip yeni materyallerin aranmasına yönelik yol göstermektedir. Gelecekteki ticarileşmesini sağlamak için malzemede daha fazla çalışma ve iyileştirmeler yapılması gerekmektedir. Yine de bu keşif, geleceğin tüm katı hal bataryaları için ihtiyaç duyulan son derece yüksek lityum iyon hareketliliğine sahip malzemelerin anlaşılmasında önemli bir adımdır. LTPS dahil bu materyaller, arabalardan akıllı telefonlara kadar birçok teknolojide kullanılabilir.
Kaynak : Phys