Uzun ömürlü pillere bir adım daha yaklaştık

Münih Teknik Üniversitesi'nden Alman araştırmacılar, pillerin bu kadar çabuk ölmesinin neden kaynaklandığını belirlemek adına bazı deneyler gerçekleştirdiler.

Araştırmacılar özellikle telefon, dizüstü bilgisayarlar ve hatta bazı uçak ve elektrikli otomobillerde bulunabilen lityum-iyon pilleri mercek altına alarak pil ömrünün neden zamanla daha da azalarak birkaç yıl sonra kullanılamaz hale geldiğini çözme konusunda büyük bir ilerleme kaydettiler.

Üniversite, grafit anotlar ile lityum-iyon pillerin, ilk şarj döngüsününde kapasitelerinin büyük bir kısmını kaybettiğini söylüyor. Bir pilin bu süreçte yüzde 10'a kadar kapasite kaybı yaşadığı belirtilirken, her ek şarj ve deşarj işleminde bu kapasitenin azalmaya devam ettiği ifade ediliyor. Bu yaşlanma etkisinin doğası hakkında bir dizi fikir yürütülse de henüz kimse bu duruma kesin bir açıklama getirmiş değil. Münih Teknik Üniversitesi bilim adamları en son deneylerinde bu bilgi açığını kapatmaya bir adım daha yaklaştıklarını gösterdiler.

Yaşlanma mekanizmasını anlamak ve arkasındaki nedenleri ortaya çıkarmak için X-ışını kırınımı, empedans ölçümleri ve hızlı gama aktivasyon analizi (PGAA) gibi çeşitli ölçüm metodolojileri ile elektrokimyasal araştırmalar birleştirdi.

Araştırmacılar, X-Işını Kırınım yöntemini kullanarak şarj döngüleri içindeki aktif lityum kaybını araştırdı. Anot üzerinde biriken yatıştırıcı tabakanın önemli bir kapasite kaybına neden olduğu görüldü. Ekip operasyon sırasında kapasite kaybına neden olan iki anahtar mekanizmayı tespit etti.

Hücredeki aktif lityum çeşitli yan reaksiyonlarla yavaş yavaş tükeniyor ve artık kullanılamaz hale geliyor. Bununla birlikte süreç sıcaklığa bağlı olarak değişirken 25 derecede nispeten zayıf ancak 60 derecede oldukça güçlü hale gelebiliyor. Münih Elektrokimya Bölümü doktora öğrencisi Irmgard Buchberger "Bizim anlayışımız kullanılarak artık bireysel süreçler geliştirilebilir" diyor.