Çin Bilimler Akademisi, katı hâl lityum pillerde arayüz direnci ve iyon taşınımı sorununu polimerle aşıyor; yoğunluk %86 artıyor, 20.000 bükmeye dayanıyor.
© A. Krivonosov
Xinhua’ya göre, Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Metaller Enstitüsü’nden araştırmacılar katı hâl lityum pillerde kayda değer bir ilerleme bildirdi; yüksek arayüz direnci ve düşük iyon taşınım verimliliği şeklinde özetlenen iki kronik engeli aşmaya dönük bir yol ortaya koydu. Bulgular Advanced Materials dergisinde yayımlandı. İki sorunu aynı anda hedef alması, çalışmayı özellikle dikkat çekici kılıyor.
Katı hâl piller, yüksek enerji yoğunluğu ve güvenlikleri nedeniyle sık sık bir sonraki büyük adım olarak anılıyor. Ne var ki elektrot ile elektrolit arasındaki temas bölgesi, uzun süredir performansın kan kaybettiği yerdi.
Ekip, molekülleri hem iyon ileten etoksi grupları hem de elektrokimyasal olarak etkin kısa kükürt zincirlerini barındıran yeni bir polimere yöneldi. Bu tasarım, arayüzde moleküler ölçekte bütünleşmeye imkân tanıyor, iyon hareketini hızlandırıyor ve taşıma ile depolama modları arasında geçişi mümkün kılıyor.
Bu malzemeyle üretilen esnek bir pil, performansını sabit tutarak 20.000 bükme döngüsüne dayandı; malzeme kompozit katotta kullanıldığında enerji yoğunluğu yüzde 86 arttı. Araştırmacılar, yaklaşımlarının taşınabilir elektronikler ve elektrikli araçlar için potansiyel taşıyan, güvenli ve yüksek verimli katı hâl pillerine yeni kapılar araladığını belirtiyor. Eğer bu kazanımlar daha geniş ölçekli testlerde de ayakta kalırsa, teknolojinin pratik kullanıma yaklaşarak alanın en inatçı darboğazlarından bazıları üzerindeki baskıyı hafifletebileceği değerlendiriliyor.