Sodyum-kükürt, çinko-hava, redoks akışlı pillere kadar birçok elektrokimyasal sistem, lityum-iyon pillere alternatif olarak mevcuttur veya geliştirilme aşamasındadır. Viyana Teknik Üniversitesi’nden bilim adamları şimdi bu çeşitliliği başka bir varyantla zenginleştiriyorlar. Jürgen Fleig’in ekibi, yeni bir elektrik depolama türü için lityum yerine oksijenin temel oluşturduğu bir oksijen-iyon pil geliştirdi. İlk testler, aynı anda yeniden üretilebilen uzun ömürlü bir pil için büyük bir potansiyel olduğunu gösteriyor.
Oksijen-iyon pilleri için araştırmacılar, örneğin lantan, stronsiyum ve demir metal oksitlerinden yapılmış ısıya dayanıklı seramik elektrotlar kullandılar. İki kat negatif yüklü oksijen iyonları bu elektrotlar arasında hareket eder. Deşarj sırasında, bu oksijen seramik bir elektrotta depolanır ve kullanılabilir akım akışı için atom başına iki elektron yayar. Erken bir prototip, litre başına yaklaşık 140 watt-saatlik bir hacimsel enerji yoğunluğu gösterdi; bu, bugün hala mevcut olan lityum iyon pillerin yaklaşık üçte biri kadardır.
Pil kimyasında oksijenin avantajları
Bu enerji depolama sisteminin avantajları arasında çok düşük depolama kapasitesi kaybı ve potansiyel olarak son derece uzun ömür yer alır. Oksijen eklenerek de yenilenebilir. Oksijen yan reaksiyonlarla kaybedilirse, kayıp ortam havasındaki oksijenle kolayca telafi edilebilir. Li-ion pillerin aksine seramik elektrotlarda yangın riski yoktur. Ayrıca, yalnızca sınırlı miktarlarda bulunan kobalt veya nikel gibi kritik malzemelerden de vazgeçebilirsiniz. Araştırmacılar, halen kullanılan lantanı optimize edilmiş seramiklerle değiştirmeyi bile umuyorlar.
Bununla birlikte, daha düşük enerji yoğunluğu nedeniyle, oksijen-iyon piller, akıllı telefonlardaki veya elektrikli araçlardaki mobil uygulamalar için çok büyük olacaktır. 200 ila 400 santigrat derece arasındaki yüksek çalışma sıcaklığı da kullanım kolaylığını sınırlar. Bununla birlikte, Jürgen Fleig ve meslektaşları gelecekte, örneğin rüzgar veya güneş çiftliklerinden gelen fazla elektriği emmek için sabit depolama için bir uygulama tasavvur edebilirler.
(jle)
Haberin Sonu
Oksijen-iyon pilleri için araştırmacılar, örneğin lantan, stronsiyum ve demir metal oksitlerinden yapılmış ısıya dayanıklı seramik elektrotlar kullandılar. İki kat negatif yüklü oksijen iyonları bu elektrotlar arasında hareket eder. Deşarj sırasında, bu oksijen seramik bir elektrotta depolanır ve kullanılabilir akım akışı için atom başına iki elektron yayar. Erken bir prototip, litre başına yaklaşık 140 watt-saatlik bir hacimsel enerji yoğunluğu gösterdi; bu, bugün hala mevcut olan lityum iyon pillerin yaklaşık üçte biri kadardır.
Pil kimyasında oksijenin avantajları
Bu enerji depolama sisteminin avantajları arasında çok düşük depolama kapasitesi kaybı ve potansiyel olarak son derece uzun ömür yer alır. Oksijen eklenerek de yenilenebilir. Oksijen yan reaksiyonlarla kaybedilirse, kayıp ortam havasındaki oksijenle kolayca telafi edilebilir. Li-ion pillerin aksine seramik elektrotlarda yangın riski yoktur. Ayrıca, yalnızca sınırlı miktarlarda bulunan kobalt veya nikel gibi kritik malzemelerden de vazgeçebilirsiniz. Araştırmacılar, halen kullanılan lantanı optimize edilmiş seramiklerle değiştirmeyi bile umuyorlar.
Bununla birlikte, daha düşük enerji yoğunluğu nedeniyle, oksijen-iyon piller, akıllı telefonlardaki veya elektrikli araçlardaki mobil uygulamalar için çok büyük olacaktır. 200 ila 400 santigrat derece arasındaki yüksek çalışma sıcaklığı da kullanım kolaylığını sınırlar. Bununla birlikte, Jürgen Fleig ve meslektaşları gelecekte, örneğin rüzgar veya güneş çiftliklerinden gelen fazla elektriği emmek için sabit depolama için bir uygulama tasavvur edebilirler.
(jle)
Haberin Sonu