Büyük atılım! Böylece gelecekte batarya ömrü **artacak**

Thread Content

21. yüzyılın başlarında, lityum iyon pillere dayalı şarj edilebilir cihazlar, mobil cihazlar ve yeni nesil otomobiller gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmış ve insanlık için büyük değerler yaratmıştır. Ancak gelişim sürecinde, pilin kendisindeki negatif elektrot malzemesinin lityum iyonlarının yerleşmesi sırasında meydana gelen büyük hacim değişiklikleri, bir dizi malzeme çöküşüne ve amorflaşmaya neden olur. Şu an batarya yapısının çökmesi sorunu konusunda büyük ilerlemeler kaydedilmiştir, ancak bataryaların amorfleşmesi konusunda bilim insanları yıllardır çaresiz kalmıştır. Dönüm noktası, sodyum iyonlarının kullanımında ortaya çıktı; daha ucuz ve daha kolay elde edilebilir olmaları nedeniyle gelecekte lityum pillerin yerini alacak ana seçenek haline geleceklerdir. Ancak sodyum iyonlarının şarj ve deşarj süreçlerindeki hacim değişiklikleri, lityum pillere kıyasla çok daha büyüktür. Kısa bir süre önce ülkemizin Fudan Üniversitesi’ndeki bilim insanları, sodyum iyonlu bataryaların negatif elektrot malzemelerindeki reversibl kristal faz dönüşümleri konusunda çığır açan ilerlemeler kaydettiler. Araştırmacılar, tek bir reaksiyon kaynağı olarak metal merkezli polifenil metal moleküllerini kullandılar ve benzen halkalarının π-π birleşme özelliğinden yararlanarak, kapalı vakumlu kuvars tüplerinde sıcaklık kontrolüyle bu polifenil moleküllerini tüp duvarlarında yerinde parçalayıp biriktirdiler. Böylece grafitleşmiş karbon iskeleti içinde eşit şekilde dağılmış, Sb, Bi, Sn, Ge ve Sb89Bi11 metallerinden oluşan nanotoplar (çapı < 5 nanometre) içeren ikili metal/karbon nanokompozit filmler oluşturuldu. Hazırlanan kompozit film, mükemmel işlenebilirliğe sahip olup grafitle eşdeğer iletkenliğe de sahiptir; bu sayede iletken maddeye gerek kalmadan doğrudan sodyum iyonu pillerinin elektrot malzemesi olarak kullanılabilir. Bu nedenle, elektrot aktif malzemesi her şarj-deşarj döngüsünden sonra hızla amorf durumdan kristal duruma geri dönebilir; bu olağandışı reversibl kristal faz değişimi, elektrotun son derece yüksek döngüsel stabilitesini ve yüksek güç performansını sağlar. Örneğin, 5C ve 7,5C gibi yüksek akım yoğunluklarında 5000 kez döngü yapıldıktan sonra bile bataryanın kapasitesinde neredeyse hiç azalma olmaz ve elektrot malzemesinin yapısı da etkili bir şekilde korunur. Makalenin kaynağı MoFan Web’dir