Bilim insanları lityum sülfür bataryaların tutarlılığını keşfetti

Bilim insanları, yüksek şarj kapasitelerine rağmen kararsızlığıyla bilinen lityum sülfür bataryaların kullanımına olanak sağlayacak yöntem buldu.

Independent’ın haberine göre, Communications Chemistry dergisinde yayımlanan araştırmada, Drexel Üniversitesinden bilim insanları, lityum-iyon bataryalardan 3 kat daha fazla şarj kapasitesi olan lityum sülfür bataryaların kararsızlıklarını gidermek amacıyla bataryanın katodunu (negatif kutbunu) şarj sürecinde meydana gelen kimyasal reaksiyonları önleyecek şekilde tasarlamaya çalışıyordu.

Çalışmalar sırasında sülfürün reaksiyonu önleyen nadir bir kimyasal evresini keşfeden bilim insanları, bu evrenin polisülfür olarak bilinen kimyasal terkibin oluşmasını önleyerek, sülfürü daha önce sadece laboratuvarda yüksek sıcaklıklarda oluşan monoklinik (eğik eksenli) gamma fazına kristalleştirdiğini bildirdi.

Çalışmayı yapan bilim insanlarından Rahul Pai, ilk başta bulgularına inanamadıklarını, geçmiş tüm araştırmaların monoklinik sülfürün 95 santigrat derecenin altında kararsız olduğunu gösterdiğini belirtti.

Son yüzyılda monoklinik gama sülfür üreten çok az sayıda çalışma olduğunu, ortaya çıkan sülfürün de en fazla 20-30 dakika kararlı kaldığını kaydeden Pai, “Biz bunu binlerce kez elektrik yüklenen ve boşaltılan (şarj-deşarj edilen) bir katotta performansı düşürmeden oluşturduk ve bir yıl sonra yaptığımız inceleme kimyasal fazın aynı şekilde kaldığını gösterdi.” ifadesini kullandı.

10 yıllık kullanıma eş şekilde, bir yıl içerisinde 4 bin defa elektrik yüklenip boşaltılan sülfür katotun kararlılığının bozulmadığını gören bilim insanları, bu teknolojiyi ticarileştirerek daha sürdürülebilir ve düşük maliyetli bataryaların geliştirilmesini sağlama umuduyla bu sürecin arkasındaki mekanizmayı tam olarak anlamaya çalışıyor.

Akıllı telefonlardan elektrikli araçlara her yerde bulunan lityum iyon bataryalara göre 3 kat fazla şarj kapasiteleri olan lityum sülfür bataryalarda, her şarj-deşarj döngüsünde yüzde 78 oranında boyut değişimi oluyordu.