Araştırmacılar yeni geliştirdi iyi performans gösteren lityum iyon piller hem dondurucu soğukta hem de kavurucu sıcaklarda, çok fazla enerji toplarken. bu pillerPNAS dergisinde açıklanan , soğuk iklimlerde elektrikli araçların tek bir şarjla daha uzağa seyahat etmesine izin verebilir.
Ayrıca, sıcak iklimlerde araçların akü paketlerinin aşırı ısınmasını önlemek için soğutma sistemlerine olan ihtiyacı da azaltabilirler.
ABD’deki California Üniversitesi (UC) San Diego’daki araştırmacılar, yalnızca geniş bir sıcaklık aralığında çok yönlü ve sağlam olmakla kalmayıp aynı zamanda yüksek enerjili anot ve katot ile uyumlu bir elektrolit geliştirdiler.
Anot, elektriğin girdiği elektrottur. Katot, elektriğin dışarı aktığı elektrottur.
“Ortam sıcaklığının üç haneli rakamlara ulaşabildiği ve yolların daha da ısındığı alanlarda yüksek sıcaklıkta çalışmaya ihtiyacınız var. Elektrikli araçlarda pil paketleri genellikle bu sıcak yolların yakınında, zeminin altında bulunur” dedi. Zheng ChenUC San Diego’da profesör ve çalışmanın kıdemli yazarı.
“Ayrıca, piller çalışma sırasında sadece içinden akım geçtiği için ısınırlar. Piller bu ısınmayı yüksek sıcaklıkta tolere edemezse, performansları hızla düşer.” Chen söz konusu.
Testlerde, piller eksi 40 ve 50 santigrat derecede enerji kapasitelerinin sırasıyla yüzde 87,5 ve yüzde 115,9’unu korudu.
Ayrıca bu sıcaklıklarda sırasıyla yüzde 98,2 ve yüzde 98,7’lik yüksek Coulombic verimlilikleri vardı, bu da pillerin çalışmayı durdurmadan önce daha fazla şarj ve deşarj döngüsüne girebileceği anlamına geliyor.
Piller, lityum tuzu ile karıştırılmış sıvı bir dibütil eter çözeltisinden oluşan elektrolitleri sayesinde hem soğuğa hem de ısıya dayanıklıdır.
Dibutil eterin özel bir özelliği, moleküllerinin lityum iyonlarına zayıf bir şekilde bağlanmasıdır. Başka bir deyişle, elektrolit molekülleri, pil çalışırken lityum iyonlarını kolayca bırakabilir.
Araştırmacılar, daha önceki bir çalışmada keşfettikleri bu zayıf moleküler etkileşimin sıfırın altındaki sıcaklıklarda pil performansını iyileştirdiğini keşfettiler.
Araştırmacılar, dibutil eterin yüksek sıcaklıklarda sıvı kaldığı için ısıyı kolayca alabileceğini söyledi.
Bu elektrolitin ayrıca özelliği, lityum metalden yapılmış bir anot ve kükürtten yapılmış bir katoda sahip bir şarj edilebilir pil türü olan lityum-kükürt pil ile uyumlu olmasıdır.
Araştırmacılara göre, lityum-kükürt piller, daha yüksek enerji yoğunlukları ve daha düşük maliyetler vaat ettikleri için yeni nesil pil teknolojilerinin önemli bir parçası.
Günümüzün lityum iyon pillerinden kilogram başına iki kata kadar daha fazla enerji depolayabilirler; bu, pil paketinin ağırlığında herhangi bir artış olmadan elektrikli araçların menzilini ikiye katlayabilir.
Araştırmacılar, kükürtün geleneksel lityum iyon pil katotlarında kullanılan kobalttan daha bol ve kaynak açısından daha az sorunlu olduğunu da eklediler.
FacebookheyecanLinkedin