Alternatif EnerjiDeneyselKimyaMakalelerMetalurjiTeknoloji

Yeni Polimer Sayesinde Lityum-İyon Piller 10 Kat Daha Hızlı Şarj Olacak

Şarj edilebilir lityum iyon piller herhalde artık hayatımızın her alanında,her teknolojisinde kullanılıyor. Rusya’dan bilim insanları, mevcut lityum iyon pilleri 10 kat daha hızlı şarj edebilecek yeni nesil bir pil teknolojisi geliştirdiler. Yani tablet,akıllı telefon vb. taşınabilir teknolojiler için daha stabil ve hızlı şarj imkanı doğacak.

“Bizim geliştirdiğimiz polimeri kullanan bataryalar saniyeler içinde şarj olabilecek-geleneksel lityum iyon pillerden 10 kat daha hızlı. Şimdiden bu bir dizi deneyle kanıtlandı,” diyor St Petersburg Üniversitesi’nden Oleg Levin.

Yeni bataryaların esası nitroksil tabanlı redoks polimerden geçiyor. Bu malzeme, şarj-deşarj esnasında yükseltgenme ve indirgenme(redoks) ile tersinir bir reaksiyon gösteriyor.

Burada kullanılan redoks polimeri NiSalen(nikel-salen) formunda sentezlendiğinden metalopolimer olarak tanımlanıyor. Nikel ve salen atomları moleküler kablolar gibi davranarak, elektron iletkenliğini arttırarak, nitroksil tabanlı polimer bataryalardaki limitleri ortadan kaldırıyor.

“Nitroksil tabanlı polimerlerde şarj aktarım yolu uçlardaki redoks merkezlerinde elektron zıplamasından geçer ki, bu mikroskobik ölçüde çok hızlıdır. Buna karşın, nitroksil tabanlı materyallerde gerçekleşen makroskopik elektron iletkenliği çok düşüktür,” diyor araştırmacılar.

Test aşamasında araştırmacılar farklı polimer tipleri denese de cihazda stabil ve verimli çalışan tek malzeme NiSalen polimeriydi. NiSalen polimerinde, nikel ve salen yapıları iletken bir belkemiği gibi çalışıyor. Bu yapılar anlık olarak, asılı nitroksiller için yük toplayıcı olarak çalışıyor ve maddenin redoks kapasitesini destekliyor.

Düşük Sıcaklıklarda Normal Lityum İyonlardan Daha İyi Çalışıyor

Ayrıca bu sistem lityum iyon bataryaların aksine düşük sıcaklıklarda da iyi çalışıyor. Yine de NiSalen tüm alanlarda iyi değil.

“Gelinen aşamada, NiSalen bataryaların kapasitesi, normal lityum iyon bataryalardan %30-40 daha az. Halen bu indikatörü geliştirmek ve bu arada şarj-deşarj döngüsünü korumaya çalışıyoruz,” diyor Levin.

Teorik açıdan, nitroksi tabanlı polimerler gerçekten iyi kapasitif potansiyeller vaat ettiği için araştırmacıların bataryayı kalibre etmesi an meselesi olabilir. Bataryanın şimdiden iyi bir iletkenlik sunması, iyi bir şarj vadediyor.

Ayrıca bu yeni pilin, diğer lityum iyon piller gibi yanma riski olmadığı ve daha az metal içerdiği belirtiliyor. Yani yeni piller, kadmiyum yerine nikel kullanacağı için daha çevreci olacaktır.

Araştırma Batteries and Supercaps‘da yayınlandı.

Kaynak
ScienceAlert
Daha Fazla Göster

Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve derliyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İlgili Makaleler

Bir Yorum

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu