LİTYUM OKSİJEN PİLLER DAHA FAZLA ENERJİ DEPOLAYABİLİR!
Yeni tasarım lityum-oksijen pilleri, diğer türlerinden daha fazla ve uzun süreli enerji depolayabilir!
Fazla enerji yoğunluğuna sahip tipik lityum-iyon hücrelerden daha sürdürülebilir olarak üretilen lityum-oksijen pilleri, yeni nesil şarj edilebilir piller için umut verici adaylardan. Fakat lityum-oksijen pilleri çok uzun ömürlü olmadığından, henüz yaygın olarak kullanımda değil. Araştırmacılar, lityum-oksijen pillerinin yapı malzemelerini değiştirerek, pilde depolanmış elektrik yükünün yaklaşık %100’ünü serbest bırakabilecek ve en az 150 defa yeniden şarj edilebilecek yeni lityum-oksijen pil elde ettiler. Geçtiğimiz günlerde Science Dergisi’nde bahsedilen bu pil, bir gün elektrikli arabalar veya elektronik cihazlar için daha güvenilir ve yoğun enerjili güç kaynağı haline gelebilecek.
Lityum-oksijen hücreleri; anot ve katot olmak üzere elektrolit denilen bir madde ile ayrılmış iki elektrottan oluşur. Batarya başka bir cihazı şarj ederken katot üzerindeki oksijen molekülleri, “Lityum peroksit” olarak adlandırılan katı bileşik oluşturmak için elektrolitteki lityum iyonları ile birleşir. Gerçekleşen bu kimyasal reaksiyon ile pildeki enerji serbest kalır. Pilin yeniden şarj edilmesi; lityum perkositin parçalanmasını, oksijen ve lityumun başlangıç haline geri dönmesini sağlar.
Ancak dövme lityum peroksit pil, depolanmış enerjiyi harcayan ve istenmeyen birkaç kimyasal yan ürün üretir. Bu yüzden bir lityum-oksijen pil, depolanan elektrik yükünün sadece %80’inini şarj ettiği cihaza verebilir. Lemont Argonne Ulusal Laboratuarı’nda kimyager olan
Larry Curtiss; bu istenmeyen kimyasal yan ürünlerin pilin elektrolitine ve katotuna zarar verip, pillerin birkaç düzine şarj edilmesinden sonra başarısız olduklarını söylüyor.
Daha iyi lityum-oksijen pil üretmek için Kanada’daki Waterloo Üniversitesi’nde kimyager olan Linda Nazar ve meslektaşları; tipik organik elektroliti, inorganik eriyik tuzla ve standart karbon bazlı katotu metal bazlı olan ile değiştirdi. Bu yeni batarya, lityum oksijenle birleşerek lityum oksit oluşturuyor. Bu kimyasal reaksiyon, lityum peroksit reaksiyonundan %50 daha fazla enerji depolayabiliyor. Sonuç olarak; bu yeni tasarım pil bir öncekine göre daha çok enerji depolayabilir hale geliyor. Hatta lityum oksit, lityum perokside kıyasla kimyasal yan ürün de üretmiyor. Yeni lityum-oksijen pil, depolanan elektrik yükünün neredeyse tamamını şarj ettiği diğer cihazlara bırakmasını ve diğer lityum-oksijen hücrelerinden daha fazla şarj edilebilir olmasını sağlıyor. Yeni piller, elektrikli arabalara güç vermek için kullanılabilir. Fakat kimyager Curtiss; bu pili araçlarda kullanmak için daha fazla zaman harcanması gerektiğini düşünüyor. Eğer arabayı çalıştırırken pili ısıtmanın bir yolu bulunursa sorunun ortadan kalkacağını da ekliyor.