Kot pantolonlara ikonik rengini veren aynı pigment, yakında elektrikli araçlara ve enerji depolama sistemlerine güç sağlayabilir. Yüzyıllardır kullanılan bir pigment olan indigo, Kanada’daki Concordia Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yeniden değerlendirilerek, kumaş boyamaktan çok daha fazlasını yapabileceği kanıtlandı.
İndigo pigmenti depolama sistemleri için yeni fırsat olacak
İlginç bir şekilde, bu boya katı hal pillerinde belirli kimyasal reaksiyonları gerçekleştirmek için kullanılabilir. Bu, daha fazla enerji tutan, daha güvenilir döngü sağlayan ve kışın soğuğunda bile mükemmel performans gösteren pillerin ortaya çıkmasını sağlayabilir.
Çalışmanın baş yazarı ve Kimya ve Malzeme Mühendisliği Bölümü’nde doçent olan Xia Li: “Doğal bir molekülün pil kimyasını bozmak yerine yönlendirebildiğini görmek bizi heyecanlandırdı. İndigo, pilin çok istikrarlı ve öngörülebilir bir şekilde çalışmasına yardımcı oluyor. Gelecekteki enerji sistemlerinde daha çevre dostu malzemelerin rol oynamasını istiyorsak bu önemli” dedi.
Katı hal pilleri, lityum iyon hareketi için sıvılar yerine katı malzemeler kullanır, bu da gelişmiş güvenlik ve daha yüksek enerji depolama kapasitesi sağlar. Organik malzemeler, sürdürülebilirlik, maliyet ve esnek tasarım açısından tipik inorganik metallere kıyasla büyük avantajlar sağladıkları için yeni nesil piller (organik, lityum iyon ve katı hal piller dahil) için kilit öneme sahiptir. Ancak asıl zorluk, genellikle katı bileşenlerle zayıf etkileşime giren organik malzemelerin entegrasyonunda yatmaktadır. Bu malzemeler genellikle aşırı etkileşimle kararsızlığa neden olur.
Standart uygulamanın aksine, bu çalışma, indigo ve elektrolit arasında dikkatlice kontrol edilen bir reaksiyonun pile fayda sağlayabileceğini bulmuştur. Lityum depolar ve serbest bırakır, aynı anda katı elektroliti de aktive ederek enerji depolar.
İndigo boyası ve katı elektrolit arasındaki bu benzersiz iş birliği, pilin performansı için çok önemlidir ve genel kapasiteyi, her iki bileşenin tek başına depolama potansiyelinin ötesine taşır. Ayrıca, bu kombinasyon başka bir avantaj daha sağlar: yalnızca oda sıcaklığında değil, aynı zamanda soğuk koşullarda, özellikle eksi on santigrat dereceye kadar kararlı çalışma.