Uzmanlar, popüler lityum iyon pillerine alternatif arayışlarını sürdürüyorlar ve zamanla araştırmaların kaliteye dönüşeceğine inanıyorlar. Ancak Avustralyalı araştırmacılar, sıradan su bazlı bir elektrolit ile çinko iyon değişimi üzerine yeni ve potansiyel olarak umut verici bir gelişme olan RAZB aküsünü paylaştılar. Bu tür piller yangına dayanıklı ve tamamen geri dönüştürülebilir olacaklar, bu da onları daha erişilebilir hale getirecekleri anlamına geliyor.
RAZB Aküsü: Çalışma Prensibi
Çalışmaya, Melbourne Kraliyet Teknoloji Enstitüsü (RMIT) araştırmacıları dahil olmak üzere diğer kurumlardan bilim insanları tarafından yayınlanan Advanced Materials dergisinde yer verildi. Bu çalışmada, bilim insanları, çinko ve su temelli bir akü sisteminin nasıl sürdürülebilir bir şekilde çalıştığını açıkladılar. Prototip akü, lityum iyon piline kıyasla önemli ölçüde daha düşük bir kapasiteye sahipti, ancak şarj-deşarj döngüsü sayısı açısından onunla karşılaştırılabilir bir seviyede oldu, bu da gelişmeyi önemli kıldı.
İki Ana Zorluğun Üstesinden Gelmek
Çinko-iyon aküsü ve su bazlı elektrolit ile uğraşırken bilim insanları iki temel sorunu çözmeyi hedeflediler. Birincisi, elektrotlarda metalik dendiritlerin oluşumunu önlemek gerekiyordu. Dendiritler, pillerin çalışması sırasında birikerek kısa devreye neden olan metalik iğne şeklindeki birikimlerdir. İkincisi, akünün çalışması sırasında suyun hidrojen olarak ayrışmasını yavaşlatmak gerekiyordu. Bu sürecin kontrolsüz olması, akünün zarar görmesine neden olabilirdi.
Gelecek İçin Umut Veren Bir Teknoloji
RAZB aküsü, sıradan su kullanarak çinko iyonlarını kullanan ve bu sayede daha güvenli ve çevre dostu bir akü seçeneği sunan gelecek vadeden bir teknolojidir. Bu gelişmeler, enerji depolama teknolojilerindeki ilerlemelerin yolunu açabilir ve çevresel açıdan sürdürülebilir bir geleceğe doğru bir adım olabilir.
Дендритова Karşıt Kaplama ve Asitlik Düzenlemesi
Denrditlerin oluşumunu önlemek için volfram ve oksitlerden oluşan bir kaplama seçildi. Deneyler, bu kaplamanın elektrotlardaki birikimleri azalttığını ve pil ömrünü artırdığını gösterdi. Su bazlı elektrolitten hidrojen oluşumunu azaltmak için çözüm olarak çözeltinin asitlik seviyesinin düzenlenmesi önerildi. Genel olarak, prototip ve seçilen yöntem başarılı olarak kabul edildi ve geliştirilmeye devam edecek.
Magnezyum İyonlu Akülerin Geleceği
Araştırmacılar aynı zamanda magnezyum iyonlu pilleri daha umut verici olarak görüyor. Oluşturulan prototip, enerji yoğunluğu 75 Wh/kg'ye sahipti. Bu, modern kütle üretimli lityum iyon pillerinin yaklaşık %30'u kadar, ve bu durumda işe başlanabilir.
Magnezyumun Avantajları
Alternatif metaller olan çinko ve nikel gibi metallerden daha hafif olan magnezyum, mükemmel bir enerji yoğunluğu sağlar. Daha hızlı şarj süresi ve enerji yoğun cihaz ve uygulamalar için artırılmış güç desteği vaat eder.
"Su bazlı pillerimizin enerji yoğunluğunu artırmak için yeni nanomateryaller olarak elektrot materyalleri geliştirmek" diye taahhüt ediyorlar.
