Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar yakın zamanda kobalt kullanmadan yaklaşık 1,000 döngü boyunca istikrarlı şarj ve deşarj sağlama yeteneğine sahip yeni bir tür lityum-iyon pili başarılı bir şekilde geliştirerek deneylerinde büyük bir atılım gerçekleştirdiler. . Bu sonuç Nature - Sürdürülebilir Kalkınma dergisinin yeni sayısında yayınlandı.
Kobalt, fiyat etiketi yüksek ve çevre kirliliği gibi belirsizlikleri olan nadir bir metaldir. Sonuç olarak araştırmacılar uzun süredir lityum iyon pillerdeki kobalt talebini azaltmanın veya ortadan kaldırmanın yollarını arıyorlar. Şu anda, en umut verici katot malzemelerinden biri, yüksek çıkış voltajı, düşük maliyet ve çevre dostu olması ile karakterize edilen lityum nikel manganattır.
Mevcut teknolojilerin eksikliklerinin üstesinden gelmek için Tokyo Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi yeni bir elektrolit geliştirdi. Bu elektrolit, lityum nikel manganat pillerin hem pozitif hem de negatif elektrotlarının reaksiyon potansiyelini, elektrolit potansiyel penceresinin üst sınırını aşmayan bir aralıkta tutabilir. Aynı zamanda, negatif elektrotun yüzeyinde lityum tuzlarından güçlü bir koruyucu film oluşturabilir, koruyucu filmin elektrot yüzeyinden sıyrılması ve negatif elektrotun büyük hacim değişikliklerinin neden olduğu çatlaması gibi sorunların üstesinden gelebilir. şarj ve deşarja eşlik eden silikon oksit negatif elektrot.
Ekibin yeni tasarımı aynı zamanda elektrolit ve elektrotların neden olduğu yan reaksiyonları da başarılı bir şekilde bastırarak kobalt içermeyen lityum iyon pilin orijinalinin 1,6 katı enerji yoğunluğuna ulaşmasını sağladı. Deneylerde bu pil, pratik düzeyde istikrarlı bir çalışma elde etmeyi, yani yaklaşık 1000 döngü boyunca istikrarlı şarj ve deşarj etmeyi ve başlangıç kapasitesine kıyasla %80'lik bir kapasite oranına ulaşmayı başardı. Bu başarı, yüksek enerji yoğunluğuna sahip lityum iyon piller geliştirmeyi ve kobalt kullanmadan istikrarlı şarj ve deşarj sağlamayı başaran Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar için önemli bir atılımdır.
Bu yeni çözüm, yalnızca lityum iyon pillerin çalışma voltajı sınırlamasını ortadan kaldırmakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekteki pil geliştirme yönünü de genişletiyor. Bu önemli atılımın elektrikli araçların, elektronik ürünlerin ve diğer alanların gelişimini teşvik etmesi, kıt kaynaklara bağımlılığı azaltması ve çevre kirliliğini azaltması bekleniyor. Gelecekte, bu yeni tip lityum iyon pilin erken ticarileşmesini sabırsızlıkla bekliyoruz.
[Kaynak - Changjiang demir dışı ağ].
