• DOLAR
    7,9701
  • EURO
    9,4633
  • ALTIN
    487,38
  • BIST
    1,1861
Lityum İyon Pillere Yeni Alternatif: Potasyum Metal Piller

Lityum İyon Pillere Yeni Alternatif: Potasyum Metal Piller

Cep telefonlarından elektrikli otomobillere kadar giden bir süreç halinde bataryalar boylu süresince yaşamımıza girdiler. Hatta şu anda kullandığımız bir hayli teknoloji için bataryalar değişilmez efor kaynakları olarak karşımızda duruyor. En yararlı batarya teknolojisi olan lityum iyon bataryalar, bu aygıtlara enerji sağlamak için kullanılıyor. Ama yapılan yeni çalışmalar, lityum iyon bataryalara umut verici seçenekler sunuyor.

Proceedings of the National Academy of Sciences’da yayınlanan yeni bir çalışmada potasyum metaline sabrederek geliştirilen bir batarya teknolojisinde, dendrit olarak öğrenilen lityum iyon bataryaların kalıcı meselesine bir çözüm sunuldu. Çok daha ucuz ve bol bulunan bir metal olan potasyumun bataryalarda kullanılması, batarya teknolojisinin daha süratli büyümesini sağlayabilir.

Bataryalar, esasta iki elektrot kapsarlar: katot ve anot. Lityum iyon bataryalarına bakıldığında, katot kısmında lityum kobalt oksit,

Cep telefonlarından elektrikli otomobillere kadar giden bir süreç halinde bataryalar boylu süresince yaşamımıza girdiler. Hatta şu anda kullandığımız bir hayli teknoloji için bataryalar değişilmez efor kaynakları olarak karşımızda duruyor. En yararlı batarya teknolojisi olan lityum iyon bataryalar, bu aygıtlara enerji sağlamak için kullanılıyor. Ama yapılan yeni çalışmalar, lityum iyon bataryalara umut verici seçenekler sunuyor.

Proceedings of the National Academy of Sciences’da yayınlanan yeni bir çalışmada potasyum metaline sabrederek geliştirilen bir batarya teknolojisinde, dendrit olarak öğrenilen lityum iyon bataryaların kalıcı meselesine bir çözüm sunuldu. Çok daha ucuz ve bol bulunan bir metal olan potasyumun bataryalarda kullanılması, batarya teknolojisinin daha süratli büyümesini sağlayabilir.

Bataryalar, esasta iki elektrot kapsarlar: katot ve anot. Lityum iyon bataryalarına bakıldığında, katot kısmında lityum kobalt oksit, anot kısmında ise grafit bulunur. Bataryanın şarj edilmesi ve depolanan eforun kullanılmasında, lityum iyonları bu iki elektrot arasında hareket ederler.

potasyum metal piller

Yapılan yeni batarya araştırmasında bilim insanları, ilk olarak lityum kobalt oksit yerine potasyum oksiti katotta kullanmayı düşündüler. Potasyum daha büyük ve ağır bir element olduğu için enerji yoğunluğu daha azdır. Bu sebeple katotta potasyum oksidin kullanılması bataryanın performansını eksiltir. Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nden analistler, bunun yerine anot kısmında yer alan grafitin yerine potasyum metali yerleştirmeyi sınadılar.

Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nde mekanik, havacılık ve nükleer mühendislik profesörü olan Nikhil Koratkar, anotta grafit yerine potasyum kullanılmasının performans açısından ananesel lityum iyon bataryalara seçenek olabileceğini açıkladı.

Potasyumdan elde edilen bataryalar büyük ümitler taahhüt etmekle birlikte bir mesele de gösterdiler. Analistler, bataryanın deneyleri sırasında anot kısmında dendrit ismi verilen metal tortuların biriktiğini fark ettiler. Dendritler, bataryanın tekerrür tekerrür şarj edilmesi ve boşaltılması sırasında potasyum metalinin denk olmayan biçimde birikmesi sebebiyle oluştu. Koratkar, zamanla potasyum metal kümelerinin uzadığını ve neredeyse dal gibi olduğuna söyledi.

potasyum metal piller

Bu dallar çok uzadıklarında elektrotların birbirine temas etmesini yasaklayarak pilde kısa devre oluşmamasını sağlayan membranı deliyor. Membranın delinmesi, bataryanın kısa devre yapmasına neden oluyor. Bataryada oluşacak kısa devre ise ortaya çıkardığı ısı ile elektrolitin alev almasına neden oluyor.

Proceedings of the National Academy of Sciences’da yayınlanan yazıda Nikhil Koratkar ve takımı bu sualin nasıl çözüldüğüne söylüyor. Analistler, pilin oranla yüksek bir şarj ve deşarj oranında çalıştırarak bataryanın içerisindeki sıcaklığı hakimiyetli bir biçimde yükselttiler. Sıcaklığın hakimiyetli bir biçimde yükseltilmesi, anottaki dendritlerin kendiliğinden iyileşmesine neden oldu.

Batarya içerisindeki sıcaklık çoğalışı potasyum metalini eritmezken, yüzey difüzyonunu aktive etmeye dayanakçı oluyor. Böylece potasyum iyonları oluşturdukları istifleri yanal olarak hareket ettirerek dendritlerin yumuşamasına neden oluyor.

potasyum metal piller

Koratkar, potasyum metal bataryasına uygulanacak bu çözümün, geceleri veya batarya kullanılmadığında dendritlerin iyileşmesine neden olacak ısı oluşturacak özel bir batarya idare sistemi sayesinde uygulanabileceğini söyledi.

Nikhil Koratkar ve takımı, daha evvelde eş bir batarya iyileştirme usulünü lityum iyon bataryaları için geliştirdiler. Ancak potasyum metal bataryalar, kendi kendini iyileştirme sürecinde lityum iyon bataryalarından daha az ısıya gereksinim duydular. Koratkar, bunun potasyum metal bataryaların, lityum iyon bataryalarından daha yararlı, daha tehlikesiz ve daha pratik olabileceği anlamına geldiğini söyledi.

Sosyal Medyada Paylaşın:

BİRDE BUNLARA BAKIN

Düşüncelerinizi bizimle paylaşırmısınız ?

  • ÇOK OKUNAN
  • YENİ
  • YORUM