Çinli bilim insanları, dünyanın ilk çalışan hidrit iyon pilini başarıyla tasarlayarak ülkenin yeşil kalkınmasının önünü açtı ve böylece gelecekteki enerji depolaması için yeni olanaklar yarattı.
Hidrit iyon pil enerji depolamada bir ilk oldu
Çin Bilim Akademisi’nin bir parçası olan Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü (DICP) araştırma ekibi, sodyum alüminyum hidrit (NaAlH4) kullanarak tamamen katı halden oluşan bir prototip geliştirdi. İnorganik katı bileşiği pozitif elektrot olarak, hidrojen bakımından fakir seryum dihidriti ise negatif elektrot olarak kullandıkları bildirildi. Her ikisi de enerji uygulamalarında yaygın olarak kullanılan hidrojen depolama malzemeleridir.
Araştırmacılar: “Hidrojeni yük taşıyıcı olarak kullanmak, prensipte zararlı metal dendritlerin oluşumunu önleyebilir ve bu da temiz enerji depolama ve dönüşümü için yeni araştırma yolları yaratır” dedi. Araştırma ekibine göre, hidrit iyonları (H⁻), düşük kütleleri ve yüksek redoks potansiyelleri nedeniyle yeni nesil elektrokimyasal cihazlar için umut verici yük taşıyıcıları olarak kabul ediliyor.
Bununla birlikte, hızlı hidrit iyon iletkenliğine, termal kararlılığa ve elektrot uyumluluğuna sahip verimli elektrolitlerin eksikliği, pratik uygulamalarını engellemektedir. Bu sorunu çözmek için, DICP’de hidrojen enerjisi ve ileri malzemeler bölüm başkanı ve profesör olan Dr. Ping Chen liderliğindeki ekip, yeni çekirdek-kabuk iyon elektrolitini geliştirdi. Çekirdek-kabuk yapılı bir hidrit iyon elektroliti ve sandviç yapılı, tamamen katı hal hidrit iyon prototip pili.
Araştırmacılar, ince bir baryum hidrit (BaH2) kabuğunun seryum trihidriti (CeH3) kapsüllediği heterojunsiyondan ilham alan bir tasarım kullanarak 3CeH3@BaH2 malzemesini sentezlediler. Bu yapı, CeH3’ün yüksek hidrit iyon iletkenliğinden ve BaH2’nin kararlılığından yararlanıyor. Oda sıcaklığında hızlı hidrit iyon iletiminin yanı sıra yüksek termal ve elektrokimyasal kararlılığa da olanak sağlıyor. Ekip: “Burada, ortam sıcaklığında hızlı H- iletkenliği sergileyen ve 60 santigrat derecenin üzerinde süperiyonik bir iletken haline gelen bir çekirdek-kabuk hidrit 3CeH3@BaH2 geliştirdik” dedi.
