• Bilim İnsanları, Bataryaların Ömrünü Uzatmanın Yolunu Buldu
24
18
9
1
1
Günümüzdeki ticari bataryaların büyük bir çoğunluğu, kullanıcılarını tatmin etmekte pek de başarılı değil. Özellikle kullanım ömürlerinin kısa olması ve şarj süreleri, kullanıcıların oldukça canını sıkabiliyor ancak bilim insanları, buna da çare bulmuşa benziyor.

Skoltech Enstitüsü Profesörü Pavel Troshin önderliğindeki bir grup araştırmacı; polimerler, metal iyon bataryalardaki keşfedilmiş uygulamalarla bir sınıf bileşikleri üzerinde çalıştı ve yüksek verimliliğe ve stabilizasyona sahip enerji depolama cihazlarının muhtemel geleceğini gösterdi.

Şarj/Deşarj verimliliği:

batarya

Şarj/deşarj oranı, lityum iyon bataryaların kilit özelliklerinden bir tanesi. Modern ticari bataryaların büyük bir çoğunluğu, tam doluma ulaşmak için en azından bir saat gerektiriyor ki bu sırada cihazın çalışma alanı da daralıyor.

Oldukça popüler olan anot materyaller ya da grafit gibi aktif materyallerin sorunu, şarj oranları arttıkça kapasitelerinin azalmaya başlaması. Batarya kapasitesini yüksek şarj oranlarında tutmak için aktif elektrot materyallerin, yüksek elektronik ve iyonik iletkenliğe sahip olması gerekiyor ki yeni keşfedilen koordinasyon polimerlerinde bu başarıldı. Bunun için de aromatik amin ve geçişli metal tuzları kullanıldı.

Lineer polimerler:

lineer polimer

Skoltech ve RAS Enstitülerinden Profesör P. Troshin’in önderliğindeki bilim insanları, Cologne Üniversitesi ve Ural Federal Üniversitesi iş birliğiyle yürütülen çalışmada nikel ve bakırın tetraaminobenzen bazlı lineer polimerlerine odaklanıldı. Lineer polimerler, iki boyutlu benzerlerine kıyasla daha düşük ön elektrik iletkenliği sergilese de bir dakikadan kısa bir süre içerisinde şarj/deşarj olabilecek anot materyaller olarak kullanılabilecekleri ortaya çıktı. Bunu sebebiyse lityum yüklemesi sayesinde ilk deşarjları sonrasında iletkenliklerinde oldukça yüksek bir artış meydana gelmesiydi.

Bunlara ek olarak bu anot materyallerin, yüksek şarj/deşarj oranlarında harika bir stabilizasyona sahip oldukları keşfedildi. 20 bin şarj/deşarj döngüsünden sonra dahi maksimum kapasitelerinin %79’unu kullanabildikleri tespit edildi.

Dahası, bakır bazlı polimerlerin hem anot hem de yüksek kapasiteli katot materyaller olarak kullanılabildikleri de ortaya çıktı. Yazarlar, henüz katotun dengeli bir biçimde çalıştırılamasa dahi yapı optimizasyonu için birçok fırsat olduğuna işaret etti. Skoltech doktora öğrencisi ve araştırmanın yazarlarından olan Roman Kapaev, “Koordinasyon polimerlerinin özelliklerinin ince ayarları için birçok metot bulunuyor” dedi.

Kaynak : https://phys.org/news/2019-08-scientists-long-life-fast-charging-batteries.html
24
18
9
1
1
Emoji İle Tepki Ver
24
18
9
1
1