En İnce Lityum-iyon Pilinin Enerji Depolama Süreci Başarıyla Çözüldü

Lityum iyonları, dört ayrı aşamada iki katmana girerek, giderek daha yoğun ve düzenli altıgen desenler oluşturuyor…

“Thinnest possible lithium-ion battery’s energy storage process decoded” by Bojan Stojkovski | IE

Lityum iyon piller, akıllı telefonlardan elektrikli arabalara kadar bir dizi cihazda kullanılır ve enerjiyi, şarj sırasında lityum iyonlarının anotun grafit katmanları arasında hareket ettiği iyonik ara katmanlaşma işlemiyle depolamaktadır.

Bir pil, ne kadar fazla lityum iyonunu emebilir ve salabilirse, o kadar çok enerji depolayabilir. Bu süreç genel olarak iyi anlaşılmış olmasına rağmen, mikroskobik detayları hala belirsizdi. Manchester Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, yalnızca iki karbon katmanından oluşan ve şimdiye kadar üretilmiş en ince pil anodu olan çift katmanlı grafeni inceleyerek bu konuda yeni bilgiler sundu.

[embed]Çin’in Yeni İcadı, Lityum Pillere Kıyasla 2 Kat Enerji Kapasitesine Sahip Ayrıca elektrolit yapısında su kullanılarak pil güvenliğini artırıyor…medium.com

Enerji depolamada lityum ara katmanlama işlemi şaşırtıcı bir süreçtir

Nature Communications’da yayımlanan Manchester bilim insanları tarafından yapılan araştırma, çift katmanlı grafende lityum ara katmanlaması sırasında beklenmedik bir ‘düzlem içi aşamalandırma’ sürecini gözler önüne seriyor ve bu durum, enerji depolama teknolojisinde potansiyel ilerlemelere işaret ediyor.

Grafit, kimyasal kararlılığı, geri dönüştürülebilir ara katman yapısı, yüksek döngülenebilirlik ve düşük maliyeti sayesinde uzun zamandır lityum iyon pillerde anot malzemesi olarak tercih edilmektedir. Araştırmacılar, deneylerinde standart grafit anotları çift katmanlı grafenle değiştirerek lityum iyonlarının ara katmanlara yerleşme sürecini incelediler.

Araştırmacılar, lityum iyonlarının iki katmana aynı anda ya da rastgele giriş yapmadığını şaşırtıcı bir şekilde keşfettiler. Bunun aksine, bu süreç dört farklı aşamada meydana geliyor ve iyonlar, her bir aşamada düzenli ve giderek artan yoğunlukta altıgen kafesler içinde yer alıyorlar.

Profesör Irina Grigorieva’nın liderlik ettiği araştırma ekibine göre, düzlem içi aşamalandırmanın keşfi beklenmedik bir buluştu. Lityum iyon kafesi ile grafen kristal kafesi arasındaki etkileşim, daha önce düşünülenden çok daha yüksek bir seviyede olduğunu ortaya koydu.

Grigorieva, atom seviyesindeki interkalasyon sürecinin kavranmasının, lityum iyon pillerini optimize etme ve ileri enerji depolama için yeni malzemeler bulma konusunda yeni olanaklar sunduğunu belirtiyor.

[embed]

[embed]Çok İşlevli Katalizörlü Turboşarjlı Yakıt Hücreleri Bu teknoloji sürdürülebilir geleceğe katkıda bulunacak sıfır emisyonlu otomobiller vaat ediyor…medium.com

Çift katmanlı grafen önemli içgörüler sağlıyor, fakat lityum depolama kapasitesi açısından yetersiz kalabilir.

Araştırma, çift katmanlı grafenin geleneksel grafit ile karşılaştırıldığında daha düşük bir lityum depolama kapasitesine sahip olduğunu ortaya koydu. Bu durumun sebebi, pozitif yüklü lityum iyonları arasındaki etkileşimlerin daha az etkin bir biçimde taranması, bu da iyonların birbirini daha güçlü itmesine ve daha uzak mesafelerde kalmasına neden olmaktadır.

Çift katmanlı grafen, toplu grafit ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir depolama kapasitesi sunmasa da, benzersiz ara katmanlama süreci önemli bir gelişmeyi işaret eder. Bu buluş, atomik düzeyde ince metallerin kullanımının tarama etkisini güçlendirebileceğini ve bu sayede gelecekte depolama kapasitesinin potansiyel olarak artırılabileceğini ortaya koymaktadır.

Araştırma, lityum iyon ara katmanlamasının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunuyor ve daha etkin ve sürdürülebilir enerji depolama çözümleri için bir temel oluşturuyor. Gelişmiş pillere olan talep arttıkça, bu keşifler gelecekteki enerji depolama teknolojilerinin evrimini şekillendirebilir.

Bojan Stojkovski | IE

Teknik ve Teknolojik Paylaşımlar ve Hayata Dair Her Şey…

Editor | Website | Medium | Linkedin | Facebook | Twitter | Instagram | Deepbloo | Flipboard | Threads

[embed]Araştırmacılar Su ve Havadan Enerji Üretebilen Kağıt Pil Geliştirdi Tohoku Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, çevre dostu ve güçlü, kağıt bazlı bir Magnezyum-Hava pili geliştirdi...medium.com

[embed]Çok Hızlı Sarj Olabilen Yeni Lityum Pil Teknolojisi Cornell araştırmacıları 5 dakika gibi kısa bir sürede şarj olabilen çığır açıcı bir elektrikli araç pili geliştirdi…medium.com

[embed]Yeni Geliştirilen Lityum-Metal Pil Elektronikte Devrim Yaratabilir Mobil teknoloji alanında yakın gelecekte dikkate değer gelişimler görebiliriz…medium.com

[embed]Kendi Kendini Yenileyebilen Yeni Bir Pil Teknolojisi Oksijen-iyon (OIB) Piller…medium.com

[embed]Elektrikli Otomobillerde Akü (Pil) Yönetim Sistemlerini İyileştirme Pil performansını ve güvenliğini izlemek ve yönetmek için, pil paketleri genellikle bir pil yönetim sistemi (BMS) ile…medium.com

[embed]Güneş Enerjisi ile Geliştirilmiş Çinko-Hava Pil Performansı Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST, Başkan Seok-Jin Yoon), Dr. Joong Kee Lee (Enerji Depolama Araştırma Merkezi)…medium.com

[embed]Elektrikli Otomobillerin Verimliliğini En Üst Düzeye Çıkaracak Düşük Karbonlu Piller Araştırmacılar, benzinli ve dizel otomobillere yönelik yeni bir yasağın faydalı çevresel etkilerinin büyük ölçüde…medium.com

[embed]Şeffaf ve Esnek Güneş Pilleri Araştırmacılar, cam, plastik, kağıt ve bantlara kadar değişen yüzeylere monte edilebilen güneş pilleri oluşturmak için…medium.com

[embed]Pil Geri Dönüşümü Pillerdeki kritik metalleri geri kazanmanın yeni yolları, Elektrikli Otomobilleri daha uygun fiyatlı hale getirebilir…medium.com

[embed]IE Edit descriptionhguzel.medium.com

[embed]IE Edit descriptionhuseyinguzel.medium.com

Destek olmak için bana bir kahve ısmarlayabilirsiniz :) ve E-Posta Bültenimize de üye olabilirsiniz…