Page 11 - ChemLife Sayı 48

11
BILIMSEL GELIŞMELER www.chemlife.com.tr CHEMLIFE

YÜKSEK

PERFORMANSLI

PILLER IÇIN YANMAZ

POLIMER ELEKTROLIT

Günümüzün lityum Geleneksel elektrolitler 60 °C'nin Bao ve Cui'nin ekibi, çalışmaya po- cak plaka üzerine yerleştirildiğinde
iyon pilleri, aşırı üzerinde güvensiz hale gelir. Yeni lisiloksan monomerleri ve dimetok- bile bir LED'i yakabilir. Hücreler 400
elektrolit, 100 °C'ye kadar olan sı-
kez şarj edilebilir; piller bugün tipik
sietan çözücünün viskoz bir çözelti-
ısınması durumunda caklıklarda çalışır. Günümüzün elekt- sine lityum tuzu ekleyerek başladı. olarak 1.000 yeniden şarj döngüsü
alev alabilen sıvı rolitlerinde kullanılan aynı tuzları ve İlk başta çok az başarı buldular. Bao, için dayanıyor. Bao, "Üretilebilirlik ve
çözücüleri kullandığından, mevcut
lityum iyonlarının monomerler üze-
uzun vadeli endüstriyel seviye testi
elektrolitler kullanır. pillere dahil edilmesi nispeten kolay rindeki anyonlarla etkileşime girerek gibi diğer gereksinimleri karşılayıp
Yanmaz polimerlerden olacaktır. Stanford Üniversitesi'nde onları çapraz bağlayarak polimeri karşılamadığını görmek için ek test-
ve seramiklerden kimya mühendisi olan Zhenan Bao, sert hale getirerek iyonik iletkenliği lere ihtiyaç duyulacak" diyor.
çalışma sonuçlarının lityum metal
azalttığını açıklıyor. Ancak fazladan
yapılan katı elektrolitler pil teknolojisinde kullanım için umut tuz ekleyip tuz-polimer oranını 8:1'e Polisiloksan, onu özellikle lityum
daha güvenlidir, ancak vaat ettiğini söylüyor. çıkardıklarında, karışım tekrar yapış- metal piller için iyi bir seçim haline
performansları henüz Günümüzün sıvı elektrolitleri, uçucu kan hale geldi. getirebilecek başka özelliklere sahip-
tir. Lityum elektrot ile etkileşimlerini
pratik kullanım için organik çözücüler içinde çözülmüş Spektroskopi ve manyetik rezonans azaltması gereken kimyasal olarak
yeterince iyi değildir. lityum tuzlarından yapılır. Bu çözü- kullanılarak yapılan detaylı çalışma- inerttir. Lityumun elektrolit kim-
Araştırmacılar şimdi cüler, iki elektrot arasında iyonların lar, tuzlu elektrolitte solvent mole- yasallarıyla reaktivitesi, bu pillerin
kullanım ömrünü kısaltma eğilimin-
taşınmasına yardımcı olur. Polimer
küllerinin polimer yan zincirlerin-
hem yanmaz hem ve seramik elektrolitler de bunu ya- deki hem lityum iyonlarına hem de dedir.
de günümüzün pamazlar ve ayrıca elektrotlarla yük- anyonlara bağlı olduğunu gösterdi. Pacific Northwest Ulusal Laboratu-
sek temaslı bir arayüz oluşturmazlar,
Bu, polimerin çapraz bağlanmasını
elektrolitleri kadar bu da iyon akışını daha da engeller ve azaltarak onu daha yumuşak ve daha varı pil araştırmacısı Jiguang (Jason)
iletken olan yeni bir sıvı performansı etkiler. Özellikle bu po- iletken hale getirirken aynı zamanda Zhang, diğer araştırmacıların katkı
hal polimer elektroliti limerlerin performansını engelleyen solventin alev alabilirliğini de azalttı. maddeleri kullanarak sıvı elektrolit-
şeylerden biri, lityum iyonlarının ha-
leri yanmaz hale getirdiklerini, ancak
geliştirdiklerini reketini kısıtlayan katı omurgalarıdır. Yeni elektrolitle ıslatılan cam yünü, bunların grafit anodun bozulmasını
belirtiyor. birkaç saniye doğrudan aleve maruz hızlandırarak pilin kullanım ömrünü
Bao, malzeme bilimcisi ve mühendis kaldığında alev almazken, geleneksel kısalttığını söylüyor. Yeni elektrolitin
Yi Cui ve meslektaşları, elektrolitleri elektrolit tutuştu. Elektrolit ve ticari "pratik uygulama için büyük bir po-
için esnek bir omurgaya sahip nispe- lityum-iyon pil anotları ve katotları tansiyele sahip olduğunu" söylüyor.
ten yapışkan polisiloksanı seçtiler. ile yapılan küçük pil hücreleri, bir sı-

3 saniye boyunca aleve
maruz kalan geleneksel bir
lityum-iyon pil elektrolitine
batırılmış cam yünü tutuşur
(solda), yeni bir sıvı-polimer
elektrolite batırılmış cam
yünü ise yanmaz.