Elektrikli otomobiller, akıllı telefonlar ve akla gelebilecek pek çok teknoloji halen pillerle çalışıyor. Popüler bilimde bu pillere yönelik önemli adımlar atılırken, buna son olarak yeni bir "Üç Katmanlı" pil teknolojisi de dahil edildi.
DGIST Enerji ve Çevre Teknolojileri Departmanından baş araştırmacı Kim Jae-hyun liderliğindeki bir araştırma ekibi, ‘’üç katmanlı katı polimer elektrolit" kullanan bir lityum metal pil geliştirdi.
Büyük beklentilerin olduğu bu yenilik, pil ömrünü uzatmayı, yangın güvenliğini de en aza indirmeyi hedefliyor.
ELEKTRİKLİ ARAÇLARIN PİL ÖMRÜNÜ ARTIRACAK
Üstelik geliştirilen üç katmanlı pil teknolojisi, en çok da elektrikli otomobillere yarayacak. Zira katı polimer elektrolit" teknolojisini temel alan lityum metal pil, halen tatmin etmeyen elektrikli otomobillerin pillerini de önemli ölçüde artırmayı amaçlıyor.
Bilim yayıncısı scitechdaily.com’un derlemesine göre DGIST'in (Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü) geliştirdiği üç katmanlı katı polimer elektrolit batarya; güvenliği, verimliliği ve dayanıklılığı artırarak dendrit (dallanma) sorununu çözüyor.
Bunun yanında 1000 döngü sonrasında %87,9 performansını koruyan bu teknoloji, şu anda yetersiz bulunan elektrikli araçlar ve enerji depolama sistemleri dahil olmak üzere birçok alanda hayata geçirilecek.
GELENEKSEL PİLLERDEKİ SINIRLAMALARI AŞACAK
Öte yandan üç katmanlı pil teknolojisi, geleneksel yapısal sınırlamalar nedeniyle zorluklarla karşı karşıya kalan katı polimer sorunu, üç katmanlı bir elektrolit yapısı ile çözüme kavuşacak.
Her bir katman farklı işlevlere sahip olan bu teknoloji, bataryanın güvenliğini ve verimliliğini büyük ölçüde artıracak. Üstelik günümüz problemlerinden yangınları önlemek için de ek güvenlik önlemlerine sahip olacak.
"deka bromodifenil etan (DBDPE)" içeren üç katmanlı metal pil, elektrolitin dayanıklılığını artırmak için "zeolit" ve lityum iyonlarının hızlı hareketini teşvik etmek için yüksek yoğunluklu "lityum bis(trifloro metansülfonil)imid (LiTFSI)" teknolojsinden faydalanacak.
Zira üç katmanlı katı elektroniğin en dikkat çeken özelliği ise, orta katmanın sağlam yapısıyla bataryanın mekanik dayanıklılığını artırması, yumuşak dış yüzeyinin ise elektrotlarla iyi bir temas sağlayarak lityum iyonlarının hareketini kolaylaştırmasıdır.
Böylece lityum iyonlarının hareket hızı artarken, buna bağlı olarak enerji iletim oranı yükselecek dendrit oluşumu da önemli ölçüde dengelenmiş olacak.
PERFORMANSINI %87,9 KORUYABİLECEK
Son olarak yapılan deneyler sonucunda, bataryanın 1000 kez şarj ve deşarj döngüsünden sonra bile yaklaşık %87,9 performansını koruyabileceği söyleniyor. Bu da geleneksel bataryalara kıyasla önemli ölçüde bir artış kaydedileceğini ortaya koyuyor.
