Yeni geliştirilen azot katkılı mezogözenekli karbon kaplamalı grafit keçe elektrot, FLZBB’nin performansını ve ömrünü artırarak 10.000’den fazla şarj döngüsüne ulaşıyor.
Enerji depolama teknolojisinde önemli bir gelişme olarak araştırmacılar, akışkansız çinko-brom pillerdeki (FLZBB) zararlı kendi kendine deşarj olayını etkili bir şekilde bastıran yeni bir elektrot geliştirdiler. Temiz, sürdürülebilir enerji arayışı devam ediyor ve araştırmacılar enerji depolama sistemlerini geliştirmek için sürekli olarak yenilik yapıyorlar. Lityum iyon piller baskın olsa da önemli bir güvenlik endişesiyle birlikte geliyor: yanıcı elektrolitler.
Çinko brom pil teknolojisi
FLZBB’ler yanıcı olmayan özellikleriyle umut vadeden bir alternatif sunar. Ancak, kendi kendine boşalma adı verilen can sıkıcı bir sorun, bunların yaygın olarak benimsenmesini engellemiştir. Kore’deki Gwangju Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (GIST) bir araştırma ekibi, bu sorunu doğrudan ele alan ve güvenli ve verimli FLZBB’lerle desteklenen bir geleceğe giden yolu açan devrim niteliğinde bir elektrot geliştirdi.
FLZBB’ler lityum iyon pillere göre birçok avantaja sahip. Daha güvenli, daha uygun maliyetli ve tasarım olarak daha basittirler. Pozitif elektrot, negatif elektrot, bunları birbirinden ayırmak için bir ayırıcı ve jel benzeri bir elektrolit ile çalışırlar. Ancak, çalışma sırasında pozitif elektrotta oluşan brom iyonları negatif elektrota göç edebilir, bu da kendi kendine deşarja neden olabilir ve performansı engelleyebilir. Bu, FLZBB’ler için büyük bir engel olmuştur.
Profesör Chanho Pak ve çalışmanın ilk yazarı Youngin Cho da dahil olmak üzere ekibi, kendi kendine deşarjı etkili bir şekilde durduran yeni bir elektrot geliştirdiler. Bu, azot katkılı mezogözenekli karbon kaplamalı kalın grafit keçe (NMC/GF) elektrottur. NMC/GF elektrotu basit ve uygun maliyetli bir yöntem kullanılarak üretilir. Araştırmacılar standart bir grafit keçe elektrotu öncül malzemelerle kaplar, ardından kurutur ve kürler. Sihir, NMC kaplaması tarafından oluşturulan mezo gözeneklerde (küçük delikler) yatıyor.
Bu mezogözenekler, stratejik olarak yerleştirilmiş nitrojen bölgeleriyle birlikte, brom iyonlarını ve komplekslerini pozitif elektrot içinde hapseden minik kafesler gibi davranıyor. Bu, bunların negatif elektrota ulaşmasını etkili bir şekilde önler ve kendi kendine deşarjı anında durduruyor.