Katı hal lityum pillerdeki bu dönüm noktası, elektrikli araçları daha güvenli ve daha verimli hale getirebilir. Araştırmacılar, lityum iyonlarının pillerde serbestçe hareket etmesine yardımcı olmak ve böylece pillerin verimliliğini artırmak için özel bir zar kullanıyorlar. McGill Üniversitesi’nden araştırmacılar, tamamen katı hal lityum pillerde önemli bir dönüm noktasına ulaştı. Bu buluş, elektrikli araçları daha güvenli, daha verimli ve daha uzun ömürlü hale getirebilir.
Katı hal lityum pillerin avantajları
Günümüzde çoğu elektrikli araç lityum iyon pillere güveniyor. Bu piller yanıcı olan sıvı bileşenlere sahip ve güvenlik riski oluşturuyor. Ayrıca zamanla bozuluyorlar, bu da performanslarını ve bir arabanın yeniden şarj edilmesi gerekene kadar gidebileceği mesafeyi azaltıyor. Ancak tamamen katı hal piller umut vadeden bir alternatif sunuyor. Bu piller yanıcı sıvıyı katı malzemelerle değiştirerek çok daha güvenli hale getiriyor. Ayrıca daha fazla enerji depolama potansiyeline sahipler ve bu da elektrikli araçların önemli ölçüde daha uzun menzile sahip olmasını sağlıyor. Ancak bu gelişmiş pillerin geliştirilmesindeki en büyük engel, “arayüz direnci” adı verilen bir olgu olmuştur.
Arayüz direnci, pilin iki ana bileşeni olan elektrotlar ve elektrolitin birleştiği noktada meydana gelir. Tamamen katı hal pillerde bu, darboğaza benzer bir tıkanıklık yaratır. Araştırmacılar bir basın bülteninde, “Bu, pili daha az verimli hale getirir ve sağlayabileceği enerji miktarını azaltır” dedi. Profesör George Demopoulos’un rehberliğinde araştırmacılar bu soruna yeni bir çözüm geliştirdiler. Tüm katı hal lityum pillerin gelişimini engelleyen bu kritik zorluğun üstesinden geldiler.
Basın bülteninde: “Araştırma ekibi, geleneksel yoğun plaka yerine gözenekli bir seramik membran oluşturmanın ve bunu az miktarda polimerle doldurmanın bu sorunu çözebileceğini keşfetti” denildi. Bu yapı bir köprü görevi görerek, pilin içinde enerji taşıyan parçacıklar olan lityum iyonlarının elektrolit ve elektrotlar arasında serbestçe hareket etmesini sağlıyor. Demopoulos: “Polimer dolgulu gözenekli bir membran kullanarak lityum iyonlarının serbestçe hareket etmesini sağlayabilir ve katı elektrolit ile elektrotlar arasındaki arayüz direncini ortadan kaldırabiliriz” dedi.