Bilim insanları nihayet lityum iyon pillerin başarısızlığının ardındaki gizli gerçeği ortaya çıkardı ve enerji teknolojisindeki ilerlemeyi engelleyen on yıllardır süren bir inancı alt üst etti. Uzun süre boyunca pillerin içinde şarj sırasında büyüyen mikroskobik yapılar olan dendritlerin plastik gibi yumuşak ve esnek olduğu düşünülüyordu.

Ancak Science dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, bu metal ipliklerin aslında son derece güçlü ve hassas olduğunu, basınca maruz kaldığında kuru makarna gibi kırıldığını kanıtlıyor. Bu keşif, araştırmacıların pil arızasını anlama biçimini temelden değiştiriyor; çünkü bu yapılar bükülmez, ancak güçlü bir şekilde pilin dahili ayırıcısını delerek tehlikeli kısa devrelere neden olur veya pilin zamanla şarjı tutamamasına neden olan parçalara ayrılır.

Bu sonuca ulaşmadaki asıl zorluk, hava ve nemle çılgınca reaksiyona girerek bilim adamlarının örneklere zarar vermeden doğru ölçüm yapmasını imkansız hale getiren lityumun doğasıydı. Birkaç prestijli üniversite arasındaki uluslararası işbirliği sayesinde araştırmacılar, özel bir izolasyon platformu oluşturdular ve dendritleri doğal hallerinde gözlemlemek için son derece düşük sıcaklıktaki elektron mikroskopları kullandılar.

Her dendritin, iç yapıyı çevreleyen bir kabuk görevi gören ve onu lityumdan 250 kat daha güçlü kılan nanometre inceliğinde bir kabukla çevrelenmiş kristalin bir çekirdeğe sahip olduğunu keşfettiler. olağan. Bu, bu mikroskobik yapıların neden lityumun kendisinden çok daha güçlü olan ve yumuşak ipliklerden çok çelik takozlar gibi davranan katı elektrolitleri bile parçalamayı başardığını açıklıyor.

Bu keşif, özellikle elektrikli araçlar ve şebeke enerji depolaması için daha uzun ömürlü ve daha güvenli piller üretmeyi amaçlayan mühendisler için yeni bir harita sağlıyor. Sorunun mekanik olduğunu ve dendritlerin kırılganlığıyla ilgili olduğunu fark eden yeni stratejiler, malzemenin kırılmadan bükülmesine olanak tanıyan lityum alaşımları oluşturmaya odaklanıyor.

Bu, kırılan ve işlevini kaybeden “ölü lityum” parçalarının oluşmasını önleyecek ve böylece pillerin verimliliğini artıracaktır. Dünyanın tamamen elektriğe doğru hızla ilerlediği bir dönemde, malzeme bilimindeki bu “yeni işaret”, son on yılların en büyük teknik engelini aşmanın anahtarı olabilir.

Tecrübeyi geliştirmek ve reklam görüntülemek için çerezleri kullanıyoruz (Google AdSense).
“Kabul Et” seçeneğine tıklayarak çerezlerin aşağıdaki şartlara göre kullanılmasını kabul etmiş olursunuz.
Gizlilik Politikası
ve
Çerez Politikası.
“Reddet”i tıklayarak gerekli olmayan çerezleri reddedebilirsiniz.

Kaynak: prizrenpost