Büyük akış ve kısa yükleme süresi: Bu tüm elektrikli mobilyaların hayalidir. Katı piller olarak da adlandırılan sabit vücut pilleri buna izin vermelidir. Monako Teknik Üniversitesi'nden (TUM) bir ekip, bu pili daha verimli hale getirmesi gereken yeni bir malzeme geliştirdi.
Kimyager Thomas Fässler çevresindeki ekip, lityum iyonlarını daha önce bilinen tüm maddelerden daha hızlı yönlendiren bir elektrolit geliştirdi. Malzeme lityum, antimon ve skandaldan oluşur. Şimdiye kadar, lityum kükürt bileşikleri, diğer beş elementle optimizasyona aktarılan katı elektrolitler için kullanılmıştır.
Ek olarak, araştırmacılar elektrolit kristal ızgarasını değiştirdiler: üç lityum atomunu bir skandiyum atomu ile değiştirdiler – skandiyum bir geçiş metali ve nadir dünyanın metallerinden biridir. Bu, ızgarada lityum iyonlarının daha kolay ve daha hızlı hareket etmesine izin veren boş alanlar oluşturur.
Önemli ölçüde iyileştirilmiş iletkenlik
Bu, malzemenin iletkenliğini önemli ölçüde artırır. Ekip, daha önce bilinen tüm maddelerden yüzde 30'un üzerinde lityum iyonlarına liderlik ediyor, ekip gelişmiş enerji materyalleri dergisine yazıyor. İletkenlik diğer malzemelerden çok daha iyi olduğundan, ekip sonucu kontrol etmek için teknik elektrokimya sandalyesindeki meslektaşlarına döndü.
Çalışmanın ilk yazarı Jingwen Jiang, “Kombinasyonumuz lityum animondan oluşuyor ve sadece lityum fosforuna aktarılabilir.” Dedi. “Bu örneğin ötesindeki keşifimizin diğer maddelerdeki iletkenliği arttırmak için önemli olabileceğini varsayıyoruz”.
Fässler'e göre, sonuç temel araştırmada önemli bir ilerleme: “Küçük miktarlarda sansyum kurulmasıyla, diğer unsur kombinasyonları için eğilim olabilecek yeni bir prensiple karşılaştık”. Malzeme, sadece iyonlar değil, aynı zamanda elektronlar olarak da elektrotlara entegre edilebilir.
Bununla birlikte, pil hücrelerinde bir uygulama için hala birçok test gereklidir, altını çizdi. Ekip zaten bir patent için gelişme kaydetti.
Sabit vücut pilleri sadece önemli ölçüde daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahip değildir, aynı zamanda bir lityum pilden daha hızlı yüklenebilir. Dahası, yanamazlar, bu yüzden daha güvenlidirler. Bununla birlikte, şu anda, geleneksel lityum pillerden daha pahalıdırlar.
(WPL)
Kimyager Thomas Fässler çevresindeki ekip, lityum iyonlarını daha önce bilinen tüm maddelerden daha hızlı yönlendiren bir elektrolit geliştirdi. Malzeme lityum, antimon ve skandaldan oluşur. Şimdiye kadar, lityum kükürt bileşikleri, diğer beş elementle optimizasyona aktarılan katı elektrolitler için kullanılmıştır.
Ek olarak, araştırmacılar elektrolit kristal ızgarasını değiştirdiler: üç lityum atomunu bir skandiyum atomu ile değiştirdiler – skandiyum bir geçiş metali ve nadir dünyanın metallerinden biridir. Bu, ızgarada lityum iyonlarının daha kolay ve daha hızlı hareket etmesine izin veren boş alanlar oluşturur.
Önemli ölçüde iyileştirilmiş iletkenlik
Bu, malzemenin iletkenliğini önemli ölçüde artırır. Ekip, daha önce bilinen tüm maddelerden yüzde 30'un üzerinde lityum iyonlarına liderlik ediyor, ekip gelişmiş enerji materyalleri dergisine yazıyor. İletkenlik diğer malzemelerden çok daha iyi olduğundan, ekip sonucu kontrol etmek için teknik elektrokimya sandalyesindeki meslektaşlarına döndü.
Çalışmanın ilk yazarı Jingwen Jiang, “Kombinasyonumuz lityum animondan oluşuyor ve sadece lityum fosforuna aktarılabilir.” Dedi. “Bu örneğin ötesindeki keşifimizin diğer maddelerdeki iletkenliği arttırmak için önemli olabileceğini varsayıyoruz”.
Fässler'e göre, sonuç temel araştırmada önemli bir ilerleme: “Küçük miktarlarda sansyum kurulmasıyla, diğer unsur kombinasyonları için eğilim olabilecek yeni bir prensiple karşılaştık”. Malzeme, sadece iyonlar değil, aynı zamanda elektronlar olarak da elektrotlara entegre edilebilir.
Bununla birlikte, pil hücrelerinde bir uygulama için hala birçok test gereklidir, altını çizdi. Ekip zaten bir patent için gelişme kaydetti.
Sabit vücut pilleri sadece önemli ölçüde daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahip değildir, aynı zamanda bir lityum pilden daha hızlı yüklenebilir. Dahası, yanamazlar, bu yüzden daha güvenlidirler. Bununla birlikte, şu anda, geleneksel lityum pillerden daha pahalıdırlar.
(WPL)