Bugün birçok akıllı telefonda gördüğümüz lityum iyon pillerdeki sıvı elektrolitler, lityum iyonlarının pil şarj edilirken ve boşalırken anot ve katot arasında ileri geri hareket etmesini sağlıyor. Fakat bu sıvının son derece uçucu olması, Samsung Galaxy Note7’de olduğu gibi bazen batarya patlamalarına sebebiyet verebiliyor.
Sıvı elektrolitlerin, katı bir malzeme ile değiştirilmesi, pilleri daha güvenli hale getirebileceği gibi, aynı zamanda pilin diğer önemli bileşenleri için de yeni olasılıklara kapı aralayabilir. Günümüzün lityum pilleri, anot, bakır ve grafit karışımından yapılıyor; ancak yeni bir araştırmaya göre saf lityumdan yapılan bataryalar, mevcut Li-ion kimyasının enerji yoğunluğunu önemli ölçüde artırabilir.
MIT'nin buluşu, mobil cihazlar ve elektrikli otomobiller için büyük önem taşıyor
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki (MIT) bilim insanları, karışık iyonik-elektronik iletkenler (MIEC), elektron ve Li-ion izolatörler (ELI) olarak bilinen katı maddelerin kombinasyonunu içeren yeni bir katı hal pil mimarisi geliştirdi. Çalışmanın merkezinde ise MIEC'den yapılmış birdizi nano ölçekli tüp bulunuyor.
Bu tüplerin her birinde fazladan boşluk olduğundan, lityum metalin şarj ve deşarj sırasında genişlemek ve küçültmek için boş alanı oluyor. Malzeme, katı ve sıvı malzeme arasında hareket ediyor; ancak süreç boyunca katı kristal yapısını koruyor. Bütün bunlar, petek yapılı anotun içinde gerçekleşiyor. ELI, tüplerin duvarlarını kaplıyor ve katı elektrolit arasında bir bağlayıcı görevi görüyor. Böylece batarya şarj olurken, lityum metalin dış boyutlarının değişmemesi sağlanıyor.
MIT'de malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü olan Ju Li, geliştirdikleri yeni katı hal pil mimarisinin içinde herhangi bir sıvının veya jelin olmadığını belirtiyor. Ekip, katı hal pil mimarisini teste tabi tutarak deneyler yaptı ve herhangi bir kırılma belirtisi olmadan, 100 şarj ve deşarj döngüsüne dayanabildiğini bildirdi. Araştırmacılar, yeni batarya teknolojisi sayesinde akıllı telefonların tam şarjla üç gün boyunca kullanılabileceğini söylüyor.
