Maryland Üniversitesi’nden Chunsheng Wang liderliğindeki araştırma ekibi, lityum-iyon bataryalarda uzun süredir çözülemeyen bir soruna daha pratik bir çözüm geliştirdi. Ekip, organik kimyada yaygın olarak kullanılan bir reaksiyondan ilham alarak, batarya elektrolitlerinin kontrollü biçimde parçalanmasını sağladı ve bu sayede katot yüzeyinde kararlı bir koruyucu tabaka oluşmasını sağladı.
Lityum-iyon bataryalar daha uzun ömürlü olabilir
Lityum-iyon bataryalarda anot tarafında, elektrolitin doğal olarak parçalanmasıyla oluşan ve sistemi stabilize eden bir ara yüzey bulunuyor. Ancak katot, çok daha oksitleyici bir ortamda çalıştığı için benzer bir koruyucu katmanın oluşması bugüne kadar oldukça zordu. Geleneksel elektrolitler bu koşullarda hızla bozuluyor ve katodu yeterince koruyamıyor.
Araştırmacılar, elektrolitin elektron transferine daha açık hale gelmesini sağlayan küçük bir kimyasal ayarlama yaparak bu sorunu aşmayı hedefledi. Bu değişiklik, elektrolitin rastgele değil, kontrollü şekilde parçalanmasına ve katot üzerinde homojen bir kaplama oluşturmasına olanak tanıyor. Ortaya çıkan bu katman, katodu kimyasal bozulmaya karşı korurken bataryanın genel kararlılığını artırıyor.
Yöntemin dikkat çeken bir diğer yönü ise esnekliği. Oluşturulan katmanın kalınlığı ve yapısı ayarlanabiliyor. Daha kalın bir kaplama, batarya ömrünü ve kararlılığı artırırken, daha ince bir tabaka, iyon geçişini hızlandırarak güç ve enerji yoğunluğunu ön plana çıkarıyor. Bu da teknolojinin, elektrikli araçlardan şebeke ölçekli enerji depolamaya kadar farklı kullanım senaryolarına uyarlanabilmesini mümkün kılıyor.
Mevcut hücrelerle daha uzun ömür
CIC energiGUNE’dan Michel Armand, bu yaklaşımın bataryaların daha uzun çevrim ömrüne ulaşması açısından önemli bir adım olabileceğini belirtiyor. Kullanılan kimyasal süreçlerin hâlihazırda batarya üretiminde bilinen yöntemlerle uyumlu olması, güvenlik ve üretim maliyetleri açısından da avantaj sağlıyor.
Henüz erken test aşamasında olan bu kimyasal yöntem, lityum-iyon bataryaların ömrünü ne kadar uzatabileceğini net olarak göstermiş değil. Ancak araştırmacılara göre en büyük artısı, mevcut batarya hücreleri ve üretim hatlarıyla uyumlu olması. Gerekli uzun dönem testleri tamamlandığında, bu yaklaşımın ticari ürünlere ulaşması gerçekçi bir ihtimal olarak görülüyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/lityum-iyon-bataryalarin-omrunu-uzatacak-yeni-yontem-kesfedildi–201395
