Bir araştırma ekibi, yeni elektrolit sistemleri sulu enerji depolamasında uzun süredir var olan teknik engelleri ortadan kaldırdığı için sulu pil elektrolitleri alanında yeni kilometre taşlarına ulaştı. Maryland Üniversitesi’ndeki (UMD) araştırmacılar tarafından geliştirilen yenilik, kurşun-asit ve nikel-metal hidrit gibi günümüzün ticari sulu pilleri ile son teknoloji sulu olmayan lityum iyon pilleri arasındaki boşluğu kapatabilir.
Su bazlı pil havacılık sektöründe kullanılabilir
UMD’deki Kimya ve Biyomoleküler Mühendislik Bölümü’nde profesör olan Çinli araştırmacı Wang Chunsheng liderliğindeki araştırma ekibi, yeni elektrolit sistemlerinin 0,0-4,9 V’luk benzeri görülmemiş bir voltajda çalışabildiğini ortaya koydu.
Bu yenilik, sulu elektrolitlerin uzun süredir devam eden indirgeme potansiyeli sınırını başarıyla aşarak (1,3 V’tan 0,0 V’a kadar) gerçek anlamda yüksek enerji yoğunluklu sulu pillere kapı açıyor. Araştırmacılar ayrıca, yeni elektrolit sistemini içeren model pillerinin 2.000’den fazla döngüden sonra bile istikrarlı performansını koruduğunu ve test sırasında olağanüstü uzun vadeli dayanıklılık gösterdiğini vurguladılar. Wang’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ilk yazarı olan Xiyue Zhang: “Membransız sulu/organik çift katmanlı elektrolitler geliştirdik ve süper litofilik iyonoforlar ekleyerek sulu ve organik fazlar arasındaki arayüz direncini ve karışımı azalttık” dedi.
Su bazlı elektrolitlerin güvenli ve çevre dostu yapısı, pillerde kullanılan geleneksel elektrolitlere kıyasla büyük bir avantaj sunar. Bunlar, yeni nesil enerji depolama için daha iyi beklentiler sunuyor. Şimdi, en son yöntem bu zorluğun üstesinden geliyor ve araştırmacılar teknolojilerinin elektrikli havacılıktan büyük ölçekli düşük karbonlu şebeke depolamasına ve hatta deniz suyundan lityum çıkarımına kadar geniş bir uygulama yelpazesi için heyecan verici bir potansiyele sahip olduğunu iddia ediyor.
Nature Nanotechnology dergisinde yayınlanan araştırma, sulu/susuz elektrolitlerin Li iyonları iki fazlı arayüzü geçtiğinde iki fazlı karışım ve yüksek empedans sorunu yaşadığını ortaya koyuyor.
