Chicago Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bir kuru elektrot tasarımı, lityum iyon pilleri aynı anda daha ucuz, daha temiz ve daha güçlü hale getirebilir. Pil üreticileri, geleneksel bulamaç bazlı elektrot üretiminde kullanılan zehirli çözücüleri ortadan kaldırmak için uzun zamandır kuru işlemeyi hedefliyor.
Kuru elektrot teknolojisi elektrikli araçlar için fırsat haline geliyor
Kuru yöntem maliyeti düşürüyor, üretimi basitleştiriyor ve çevresel etkiyi azaltıyor. Şimdi araştırmacılar, bunun pil performansını da iyileştirdiğini söylüyor. Chicago Üniversitesi Pritzker Moleküler Mühendislik Okulu’ndaki ekip, kuru işlemden geçirilmiş elektrotların, geleneksel bulamaçla üretilen elektrotlara kıyasla daha güçlü iletkenlik, daha kalın yapılar ve daha iyi yüksek voltaj döngüsü sağladığını buldu.
Sonuçlar, kuru işlemin sadece bir üretim iyileştirmesi değil, elektrikli araç pil tasarımını etkileyebilecek bir malzeme atılımı olduğunu gösteriyor. Geleneksel pil üretiminde, aktif malzemeler, karbon katkı maddeleri ve bağlayıcılar ıslak bir bulamaçta karıştırılır, metal folyoya kaplanır ve kurutulur. Bu işlem zararlı çözücülere dayanır ve elektrotlar kalınlaştıkça daha az etkili hale gelir.
Kuru işlem, çözücü aşamasını tamamen ortadan kaldırır. Bu yaklaşım daha önce araştırılmış olsa da, UChicago ekibi malzemenin kendisinde beklenmedik bir fayda keşfetti. UChicago PME’de Araştırma Doçenti ve çalışmanın ilk yazarı Minghao Zhang: “Çalışmamız, kuru yöntemin bu avantajları sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda pilin performansını da iyileştirdiğini gösteriyor. Pil daha sağlam, daha iyi iletkenliğe sahip daha kalın bir elektrot sağlayabiliyor ve yüksek voltajda daha iyi döngü yapıyor; bunların hepsi oldukça şaşırtıcı” dedi. Araştırmacılar, normalde ayrı ayrı çalıştığı düşünülen iki bileşen arasında benzersiz bir etkileşim tespit etti: karbon iletken katkı maddesi ve elektrotu bir arada tutan polimer bağlayıcı.
