Normalde vücutlarımız serinlemek için terler. İşte geliştirilen bir membranda aynı ter bezleri gibi çalışıp, lityum pillerdeki ısınma problemini ortadan kaldırabilir. Aynı bir deri gibi pilin etrafını saran ince nano membran doğal terleme sürecini taklit ediyor. Bu sayede yüksek sıcaklıklarda lityum iyon pillerde yaşanan patlama ve yanma olayları engellenebilir ve de pil verimi arttırılabilir.
Honkong City Üniversitesi’nden bilim insanları aktif karbon fiber, lityum klorür ve grafen oksitle yüklenmiş kompozit bir membran(zar) oluşturdu. Nano teknoloji ürünü olan zar yüksek sıcaklıklarda nem verir, düşük sıcaklıkalarda nemi emer bu sayede membranın terlemesini ve serin kalmasını sağlar. Pil sıcaklığını düşük tutarak, bu membran lityum-iyon pilleri kullanımı gereken uygulamalar için daha güvenli hale getirme potansiyeline sahiptir.
Abstrakt:
Lityum iyon piller(LİP) için verimli ve alev geciktirici ısı yönetimi giderek daha fazla ilgi görmektedir. Burada, nem desorpsiyonu yoluyla LİP’lerden ısıyı dağıtan ve ardından ortam havasından spontan nem emilimi yoluyla soğutma kapasitesini geri kazanan, memeli derisinden esinlenen, kendi kendine uyum sağlayan higroskopik nanokompozit soğutma membranını sunuyoruz. Higroskopik tuz, grafen oksit, aktif karbon fiber, korozyon önleyici bakır çerçeve ve gözenekli membrandan oluşan çok işlevli soğutma membranı üretilmiş ve sistematik olarak karakterize edilmiştir. Bu membran, hem olağanüstü soğutma performansı hem de mükemmel alev geciktirme özelliği sergilemektedir. Pilot proje deneyleri, kendinden uyumlu soğutma membranının 2,7 kW m–2 ısı akısında 34,3 °C sıcaklık düşüşü ile 802,5 W m2 ortalama soğutma gücü elde edebildiğini göstermektedir, bu da düşük maliyetli mevcut pasif soğutma stratejilerine göre önemli bir gelişme olduğunu göstermektedir. Bu strateji, 4C’lik döngüsel deşarj-şarj oranında gerçek bir 3,7 V/12 Ah LIB’ye uygulandığında, test edilen LİP ömrünü 118 döngüden 233 döngüye uzatarak 1445,9 Ah’lik ek toplam kapasite sağlar. 3C’de yapılan uzun süreli döngü testleri, LiCl/GO@ACF membranının 1000 saat sonra da sızıntı veya korozyon riski olmaksızın istenen termal yönetim performansını koruduğunu ortaya koymaktadır. Aynı zamanda, bu soğutma stratejisi üstün alev geciktirme ve termal stabilite göstererek termal kaçakları önleme yeteneğini kanıtlamaktadır. Bu çalışmada geliştirilen alev geciktirici soğutma membranı, yüksek verimli ve uygun maliyetli pasif pil termal yönetimi sağlamak için güçlü bir potansiyel göstermektedir.
Referans : DOI:10.1021/acsnano.5c11130
