Glasgow Üniversitesi'nden bir mühendis ekibi, daha çevre dostu lityum iyon yapmak için bir pil geliştirdi
Lityum iyon pillerhafif ve kompakt form faktörünün kullanışlı bir kombinasyonu ve birden fazla şarj ve deşarj döngüsüne dayanma yeteneği. Bu, onları dizüstü bilgisayarlar, cep telefonları, akıllı saatler ve elektrikli araçlar dahil olmak üzere çok çeşitli cihazlarda kullanım için ideal hale getirdi.
Birçok pil gibi, lityum iyon pillergenellikle lityum kobalt / manganez oksit veya lityum demir fosfattan yapılmış bir pozitif elektrot ve genellikle lityum metalden yapılmış bir negatif elektrot içerir. Şarj sırasında lityum iyonları, elektrolitin içinden pozitif elektrottan, depolandıkları negatif elektroda akar. Kullanım sırasında iyonlar ters yönde akar ve elektrokimyasal reaksiyon yoluyla cihazlara güç sağlamak için enerji üretir.
Numaradaki fiziksel kısıtlamalardan biriLityum iyon pillerin tasarımı ile depolanabilen ve açığa çıkarılan enerji elektrotlarının kalınlığıdır. Daha kalın elektrotlar, lityum iyonlarının elektrot içinden difüzyonunu sınırlayarak, lityum iyon pillerin spesifik enerjisini sınırlar. Elektrotların kalınlığının artırılması aynı zamanda deformasyona karşı dirençlerini azaltarak onları çatlamaya daha yatkın hale getirir. Elektrot kırıldığı anda pil kullanılamaz hale gelir.
Üniversite öncülüğünde bilim adamları tarafından geliştirildiGlasgow, tasarımlarına küçük nano ölçekli ve mikro ölçekli delikler veya gözenekler ekleyerek elektrotların boyut ve yüzey alanı arasında daha iyi bir denge sağlamayı amaçlamaktadır. Elektrotların yüzeyini ve içini gözeneklerle keserek, aynı dış boyutlara sahip katı bir elektrota kıyasla yüzey alanını önemli ölçüde artırabilirler.
Bunu yapmak için, bilim adamları eklemeli üretim teknolojisi - 3D baskı kullandılar. Amaç, elektrotlarındaki her bir gözeneğin boyutunu ve yerini sıkı bir şekilde kontrol etmektir.
3D yazıcılarına polilaktik asit, lityum demir fosfat ve karbon nanotüpleri birleştiren geliştirdikleri bir malzeme yüklediler.
Polilaktik Asit Nedir? PLA (PoliLaktik Asit, Polilaktid), mısır ve patates nişastası gibi 0 yenilenebilir kaynaklardan elde edilen alifatik bir termoplastik polimerdir.Polimerizasyon yoluyla PLA, poli (L-laktik asit) (PLLA) oluşumuna yol açar.Bu PLA'ların kimyasal ve fiziksel özellikleri tamamen aynıdır
Biyolojik olarak parçalanabilir ve pilin geri dönüştürülebilirliğini artırır.
300 mikron elektrotlu ve gözenekli batarya% 70'i, bir pilin ne kadar şarj edebileceğinin standart bir ölçüsü olan gram başına 151 miliamper saat veya mAh / g'lik belirli bir kapasite ile test edildiğinde en iyi performansı gösterdi. Bu, aynı kalınlıktaki katı elektrotlu geleneksel bir lityum iyon pilin performansının yaklaşık iki ila üç katıdır.
Artan gözeneklilik ve dolayısıyla en kalın 300 mikron elektrotun daha geniş yüzey alanı da pil kapasitesini% 158 oranında artırarak etkiledi.
Daha fazla oku
NASA'nın Perseverance gezgininin Mars'ta hareket ettiğini duyun
Fizikçiler bir kara deliğin benzerini yarattılar ve Hawking'in teorisini doğruladılar. Nereye götürür?
İnsanlar, ısı kaynakları olmadan bile çok düşük sıcaklıklara dayanabilir