YENI GELIŞTIRILEN MALZEME, LITYUM IYON PILLERIN KAPASITESINI ÜÇ KATINA ÇIKARABILIR.

Uluslararası bir araştırma ekibinin parçası olan Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi "MISIS" (NUST MISIS) bilim insanları, lityum iyon pillerin kapasitesini artırmayı ve hizmet ömrünü uzatmayı başardılar. Araştırmacılar, bugün lityum iyon pillerde kullanılan düşük verimli grafitin yerini alabilecek yeni bir nanomateryal sentezlediler.

Lityum iyon piller, akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar ev aletlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür bir bataryadaki şarj-deşarj döngüsü, lityum iyonlarının iki elektrot arasındaki hareketi ile sağlanır.(Negatif yüklü bir anottan pozitif yüklü bir katoda)

Lityum iyon pillerin uygulama kapsamı sürekli genişliyor, ancak aynı zamanda bilim adamlarına göre kapasiteleri hala ana anot malzemesi olan grafitin özellikleriyle sınırlı. NUST MISIS'ten bilim insanları, anotlar için kapasitede önemli bir artış sağlayabilen ve pil hizmet ömrünü uzatabilen yeni bir malzeme elde etmeyi başardılar.

NUST MISIS, Fonksiyonel Nanosistemler ve Yüksek Sıcaklık Malzemeleri Departmanında asistan olan Evgeny Kolesnikov, “Anot malzemesi olarak kullanılan, Cu0.4Zn0.6Fe2O4 bileşimine sahip gözenekli nano yapılı mikroküreler, piyasada bulunan pillerden üç kat daha yüksek kapasite sağlar. Ayrıca, grafitin diğer umut verici alternatiflerine göre şarj-deşarj döngülerinin sayısını 5 kat artırmaya olanak tanır. Bu iyileştirme, özel bir nanoyapı ve kullanılan elementlerin bileşiminin bir kombinasyonu ile sinerjik bir etki nedeniyle elde edilir” diyor.

Nihai malzemenin sentezi, sprey-piroliz yönteminin kullanılması nedeniyle ara aşamalar olmadan tek aşamalı işlemle gerçekleşir. Bilim adamlarının açıkladığı gibi, özel metal iyonları içeren sulu çözelti, ultrason yardımı ile sis haline getirilir ve daha sonra su, orijinal metal tuzlarından ayrışması için 1200 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda buharlaştırılır.

Sonuç olarak ise, bir lityum iyon sisteminde çalışması gereken gözenekliliğe sahip mikron veya mikron altı küreler çıkarılmaktadır.