Geliştirilen pil teknolojisi ile daha uzun süre şarj kapasitesi değişmez
- Geleneksel lityum iyon piller, kimyasal bozunma nedeniyle artan sayıda şarj döngüsüyle kapasite kaybeder
- Yeni bir katı hal pil ile kapasite kaybı olmaz. Ek olarak, enerji yoğunluğu önemli ölçüde daha yüksektir .
Benzeri görülmemiş stabiliteye sahip bir elektrot malzemesi sayesinde, yeni bir katı hal pili, yüzlerce şarj döngüsünden sonra bile kapasite kaybı yaşamaz.
Kensington (Avustralya). Modern şarj edilebilir pillerde , kimyasal aşınma nedeniyle şarj döngüsü sayısı arttıkça kapasite azalır. Bu süreç, örneğin çoğu kullanıcı tarafından günlük olarak ücretlendirilen ve bu nedenle yalnızca iki ila üç yıl sonra çok fazla çalışma süresi kaybeden akıllı telefonlarda açıkça görülebilir. Ancak elektrikli arabalar ve pilleri daha büyük olan ancak aynı teknolojilere dayalı diğer cihazlar da etkileniyor.
New South Wales Üniversitesi (UNSW) ve Yokohama Ulusal Üniversitesi’nden (YNU) bilim adamları, elektrot malzemesi sayesinde yüzlerce şarj döngüsünden sonra bile kapasite kaybı olmayan yeni bir katı hal pili sundular.
Enerji yoğunluğu, lityum iyon pillerinkini önemli ölçüde aşar
Nature Materials dergisindeki yayınlarına göre, pozitif elektrotlar (katotlar) için düzensiz bir tuz kafes yapısına sahip lityum içeren vanadyum oksitler kullandılar. Optimize edilmiş bir elektrolitle birlikte, kilogram başına 750 watt saat enerji yoğunluğu elde edebildiler. Örneğin elektrikli arabalara takılan geleneksel lityum-iyon pillerin enerji yoğunluğu yalnızca 120 Wh/kg civarındadır.
Aşınma ve yıpranmaya karşı yüksek direnç
Katı hal pilinin aşınmaya ve yıpranmaya karşı yüksek dayanıklılığı da dikkat çekicidir. 300 mAh/g şarj yoğunluğuyla, sülfit bazlı bir elektrolitte 400 şarj ve deşarj döngüsünden sonra bile kapasite kaybı meydana gelmedi. Bu ayrıca , kimyasal özellikleri hacminin hem yüklü hem de yüksüz olarak hemen hemen aynı kalmasını sağlayan katodun düşük büzülmesi ve genişlemesinden kaynaklanmaktadır.Neeraj Sharma’ya göre, geliştirme pil maliyetlerini büyük ölçüde azaltabilir.
“400 şarj döngüsünden sonra kapasite kaybı olmaması, bu malzemenin geleneksel katı hal, katmanlı hücrelere kıyasla üstün performansının bir göstergesidir. Bu keşif, pil maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Pratik, yüksek performanslı katı hal pillerin geliştirilmesi, gelişmiş elektrikli araçların geliştirilmesine de yol açabilir.”
