Katı hal pil atılımı, lityum iyonların %30 daha hızlı hareket etmesiyle rekor kırdı. Malzeme, rekor kıran iletkenliğinin yanı sıra termal olarak da kararlı olup, köklü kimyasal prosesler kullanılarak sentezlenebiliyor. Münih Teknik Üniversitesi ve TUMint.Energy Research’teki bilim insanları, lityum iyonlarını bilinen herhangi bir alternatiften yüzde 30 daha hızlı ileten rekor kıran bir katı hal pil malzemesi geliştirdiler.
Katı hal pil malzemesi
Rekor iletkenliğe ulaşmak için ekip, lityum, antimon ve skandiyumdan oluşan yeni bir malzeme yarattı. İnorganik Kimya ve Yeni Malzemeler Kürsüsü’nden Prof. Thomas F. Fässler liderliğindeki ekip, lityum antimonit bileşiğindeki lityum atomlarını kısmen skandiyum ile değiştirerek iletken malzemenin kristal kafesinde küçük boşluklar veya aralıklar oluşturdu.
Bu mühendislik boşlukları, lityum iyonlarının yapı içerisinde daha serbestçe hareket etmesini sağlayarak, daha önce bilinen malzemelere kıyasla iyon hareketliliğini artırıyor. Bu buluş, katı hal malzemelerde lityum iyon iletkenliği için yeni bir dünya rekoru kırıyor. Bu, daha hızlı şarj ve daha verimli enerji depolama için kritik bir ölçümdür. Sonuçların bilinen ölçütleri ne kadar aştığı göz önüne alındığında, ekip bulguları bağımsız olarak doğrulamak için TUM Teknik Elektrokimya Kürsüsü’ndeki Prof. Hubert Gasteiger liderliğindeki meslektaşlarına yöneldi.
Çalışmanın ortak yazarı ve doğrulama testlerine liderlik eden Tobias Kutsch, bir basın bülteninde “Malzeme aynı zamanda elektriği de ilettiği için özel bir zorluk ortaya koyuyordu ve ölçüm yöntemlerimizi buna göre uyarlamak zorunda kaldık” dedi.
Malzemenin olağanüstü iyon hareketliliği, gelecekteki enerji depolama sistemlerinin ilerlemesinde, pillerin daha hızlı, daha güvenli ve daha verimli hale getirilmesinde önemli bir rol oynayabilir. Ekip, bu keşfin katı hal pil araştırmalarında bir dönüm noktası olabileceğine inanıyor. Rekor kıran iletkenliğinin yanı sıra, malzeme termal olarak da kararlıdır ve köklü kimyasal prosesler kullanılarak sentezlenebilir.
