Bilim insanları lityum iyon pilleri kendini onaran ve geri dönüştürülebilir hâle getirmek için yeni malzeme geliştiriyor

Lityum iyon, bir çeşit yeniden doldurulabilir pildir. Cep telefonundan dizüstü bilgisayara kadar elektronik ürünlerde kullanılan lityum iyon piller, ağırlıklarına ve büyüklüklerine oranla sağladıkları yüksek güç nedeniyle kabul görmekte ve yaygınlaşmaktadırlar.

Lityum iyon piller, bir pilin sıvı elektrolitlerini tutuşturabilen ve patlamalara ve yangınlara yol açabilecek elektrik kısa devreleri geliştirmekle ünlüdür.

Bununla birlikte, Illinois Üniversitesi’ndeki mühendisler, hasardan sonra kendi kendini onarabilen katı polimer bazlı bir elektrolit geliştirdiler ve malzeme sert kimyasallar veya yüksek sıcaklıklar kullanılmadan da geri dönüştürülebiliniyor.

Üreticilerin geri dönüştürülebilir, kendi kendini onaran ticari piller üretmelerine yardımcı olabilecek yeni çalışma, American Chemical Society Dergisi’nde yayınlandı.

Araştırmacılar, lityum iyon pillerin çoklu şarj ve deşarj döngülerinden geçtikçe, dendrit adı verilen küçük, dal gibi katı lityum yapıları geliştirdiklerini söylüyorlar.

Bu yapıların pil ömrünü kısalttığı, sıcak noktalara ve elektrik kısa devrelerine neden olduğu ve bazen pilin iç kısımlarını delecek kadar büyüdüğü, bunun da elektrotlar ve elektrolit sıvılar arasında patlayıcı kimyasal reaksiyonlara neden olduğu belirtiliyor.

Geçmişte yapılan çalışmalarda, lastikli bir lityum iletken oluşturmak üzere çapraz bağlanmış bir polimer tel bağları kullanarak katı elektrolitler üretilmiştir. Bu yöntem dendritlerin büyümesini geciktirmektedir; ancak bu malzemeler karmaşıktır ve hasardan sonra geri kazanılamaz veya iyileştirilemez.

Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, çapraz bağlantı noktasının değişim reaksiyonlarına girebileceği ve polimer bağlarını değiştirebileceği bir ağ polimer elektroliti geliştirdiler. Araştırmacılar, lineer polimerlerin aksine, bu bağların aslında ısınma üzerine sertleştiğini ve bunun dendrit problemini en aza indirebileceğini söylemişlerdir. Ek olarak, hasardan sonra kolayca parçalanabildiğini ve çözülebildiğini, böylece geri dönüştürülebilir hale geldiklerini ve kendi kendini iyileştikleri için hasar gördükten sonra iletkenliklerinin geri geldiği belirtilmektedir.

Malzeme bilimi ve mühendislik profesörü Christopher Evans, “Çoğu polimer parçalanması için güçlü asitlere ve yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyuyor. Malzememiz oda sıcaklığında suda çözünür, bu da onu enerji tasarruflu ve çevre dostu bir süreç haline getiriyor” diyor.

https://www.goodnewsnetwork.org/new-material-makes-lithium-ion-batteries-self-healing-and-recyclable/

PAylaş

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on skype
Share on whatsapp
Share on email