Yeni geliştirilen alüminyum-kükürt batarya bir dakika tam doluyor

Undertaker

New member
Dünya her zamankinden daha büyük rüzgar ve güneş gücü sistemleri kurarken, güneş battığında yahut rüzgar olmadığında güç sağlamak için ekonomik, büyük ölçekli akülere olan muhtaçlık süratle artıyor. Günümüzün lityum iyon pilleri, bu cins uygulamaların birçok için hala epeyce kıymetlidir. Artık, bir küme bilim adamı bu boşluğu doldurmaya yardımcı olabilecek, tabiatta bol bulunan ve ucuz gereçlerden yapılmış yeni bir tıp batarya geliştirdiler.

İki elektrot gereci olarak alüminyum ve kükürt kullanan, ortalarında erimiş tuz elektroliti bulunan yeni pil mimarisi ayrıntılandıran makale, baş müellifi MIT Profesörü Donald Sadoway ve 15 başka muharrir tarafınca Nature dergisinde yayınlandı.

Sadoway çalışması için “Küçük ölçekli sabit depolama ve nihayetinde otomotiv kullanımları için lityum iyon pillerden daha güzel, epeyce daha uygun bir şey icat etmek istedim” dedi.

Pahalı olmalarına ek olarak, lityum iyon piller yanıcı bir elektrolit içeriyor. Her an alev almaları tehlikesi niçiniyle nakliyesi de çok sıkıntı. Sadoway ve grubu bu meseleden yola çıkarak periyodik tabloyu incelemeye başladı ve lityumun yerini alabilecek ucuz, Dünya’da bol metaller aramaya başladı. Sadoway’e göre ticari olarak baskın metal olan demir, verimli bir pil için yanlışsız elektrokimyasal özelliklere sahip değildi. Grup sonrasındasında Dünya’daki en bol metallerden alüminyumu proje için en uygun metal olarak seçti.

Ardından, öbür elektrot olarak şarj ve deşarj sırasında iyonları ileri geri taşımak için metal olmayan unsur olarak kükürt seçildi. Sadoway, bunun sebebini otomobillerde ve öbür lityum iyon pil uygulamalarında tehlikeli yangınlara yol açan “uçucu, yanıcı organik sıvıları kullanmayacağız” şeklinde deklare etti. Yalıtım için ise tuz kullanıldı.

BATARYA MATERYALLERİ RASTGELE BİR MARKETTEN TEDARİK EDİLEBİLİYOR

Ekibin elde ettikleri üç materyal ucuz ve basitçe bulunabiliyor: süpermarketteki folyodan hiç bir farkı olmayan alüminyum; genellikle petrol rafinasyonu üzere süreçlerden kaynaklanan atık bir eser olan kükürt; ve yaygın olarak bulunan tuzlar. Sadoway, materyallerle ilgili “Malzemeler ucuz ve bu şey inançlı ve yanamaz” dedi.

BİR DAKİKADA ŞARJ OLABİLİYOR

Yeni batarya olağanüstü yüksek şarj oranlarına karşın yüzlerce döngüye dayanabiliyor. Şarj müddeti çalışma sıcaklığına bakılırsa değişiklik gösterebiliyor. 25 derece çalışma sıcaklığında şarj mühleti 110 dereceye bakılırsa 25 kat daha süratli.

Şaşırtıcı bir biçimde, grubun düşük erime noktası niçiniyle elektrolit olarak seçtiği erimiş tuzun rastlantısal bir avantaja sahip olduğu ortaya çıktı. Pil güvenilirliğindeki en büyük meselelerden biri, bir elektrotta biriken ve sonunda öteki elektrotla temas etmek için genişleyen, kısa devreye niye olan ve verimliliği engelleyen dar metal sivri uçlar olan dendritlerin oluşumudur. Ancak bu özel tuz, misal arızalara niye olmuyor.

Sadoway, seçtikleri kloro-alüminat tuz ile ilgili “Esas olarak bu kaçak dendritleri emekliye ayırdı ve bununla birlikte epeyce süratli şarja müsaade verdi. Çok yüksek şarj suratlarında deneyler yaptık, bir dakikadan daha kısa müddette şarj ettik ve dendrit kısa devre niçiniyle hiç bir vakit hücre kaybetmedik” dedi.

YENİ GAYE BATARYANIN OTOMOTİV DALINDA KULLANILMASI

Sadoway, elektrikli otomobillerle ilgili “Bugün akaryakıt pompalarında olduğu üzere, elektrikli araçlar yollarda birkaç otomobilin tıpkı anda şarj etmek istediği kadar yaygınlaştığında, bunu pillerle yapmaya çalışırsanız ve süratli şarj istiyorsanız, amperler kadar yüksek ki tesisi besleyen hatta o ölçüde amper yok” diyerek gücü depolamak ve çabucak sonrasında gerektiğinde süratle özgür bırakmak için bunun üzere bir pil sistemine sahip olmanın gerektiğini belirtti. Ayrıyeten yeni batarya şarj istasyonları için yeni güç çizgilerinin kurulması muhtaçlığını da ortadan kaldırabilir. Grup artık bataryayı otomotiv dalında kullanabilecek biçimde geliştirmeye çalışıyor.

BATARYA BERBAT KOKU YAYABİLİYOR

Kükürt bazlı bir pil, kimi kükürt formlarıyla irtibatlı berbat kokular üretme riskini taşıyor. Sadoway, çürük yumurta kokusu üzere bir kokunun oluşmasını “Şans değil” diyerek deklare etti fakat altını çizerek “Batarya mühürlü, açık bir kap değil. Bu yüzden bu mevzuda endişelenmezdim” dedi.

KAYNAK: HABER7
 
Üst