Dalhousie Üniversitesi’ndeki Tesla tarafından finanse edilen pil araştırma merkezindeki araştırmacılar, lityum iyon pillerin kendi kendine deşarj olma eğiliminin ardındaki potansiyel olarak önemli bir nedeni keşfetti. Oldukça dikkat çekici olan şey, grubun bulgularının şaşırtıcı derecede basit ama potansiyel olarak derin olmasıydı.
Akıllı telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar gibi elektronik ürünler zamanla kendiliğinden deşarj olma eğilimindedir. Bu, bir cihazın belirli bir süre kullanılmamasına rağmen pil şarjının bittiği, çok tanıdık bir senaryodur. Ancak bugün bu normal kabul edilse de, Dalhousie Üniversitesi’nden araştırmacılar kendi kendine boşalan lityum-iyon pillerin suçlusunu keşfetmiş olabilir.
Yardımcı doçent ve Herzberg-Dahn başkanı ve Dalhousie Üniversitesi Fizik ve Atmosfer Bilimi Bölümü’nde görevli Dr. Michael Metzger, lityum iyon pillerdeki elektrotları bir arada tutan ticari bir bandın kendi kendine boşaltma işlemi.
“Ticari pil hücrelerinde, elektrotları bir arada tutan bant benzeri bir bant var ve bu bandın kendi kendine deşarja yol açan bir molekül oluşturan kimyasal bir ayrışması var. Laboratuvarımızda pilleri geliştirmek için oldukça karmaşık birçok deney yapıyoruz ama bu sefer çok basit bir şey keşfettik. Bu çok basit bir şey – her plastik şişede var ve hiç kimse bunun lityum-iyon hücrelerin bozulması üzerinde bu kadar büyük bir etkisi olduğunu düşünmezdi,” dedi Dr. Metzger.
Dr. Metzger ve ekibi, lityum iyon pil hücrelerini ve kendi kendini boşaltma davranışlarını anlamak için birkaç pili açtı ve onları çeşitli sıcaklıklara maruz bıraktı. Ekip, hücredeki elektrolit çözeltisinin parlak kırmızı olduğunu görünce şaşırdı. Ekip daha fazlasını keşfederek, ortak elektrolit çözeltisine sahip hücreleri dört farklı sıcaklıktaki fırınlara yerleştirdi. 25°C ile 70°C arasında değişen dört farklı fırın sıcaklığı kullanılmıştır. 25°C’deki hücre örneği berrak kalırken, 55°C’deki örnek açık kahverengiye döndü ve 70°C’deki örnek kan kırmızısı oldu. Ekip daha sonra elektrolitin bileşimini incelemek için bir kimyasal analiz gerçekleştirdi.
Ekibin gözlemleri aşağıdadır.
“İşte o zaman (araştırmacılar), banttaki polietilen tereftalatın veya PET’in ayrıştığını ve kendi kendine deşarja yol açan molekülü oluşturduğunu keşfettiler. Molekül redoks mekiği olarak adlandırılır çünkü elektrotun pozitif tarafına, sonra negatif tarafına ve sonra tekrar pozitif tarafına gidebilir. Böylece, elektrotlar arasında mekik dokur ve bu, tıpkı lityumun yapması gerektiği gibi, kendi kendine boşalmayı yaratır. Sorun şu ki, mekik molekülü bunu her zaman arka planda yapıyor, pil orada öylece dururken lityumun hareket etmesi beklenmese bile.”
Dr. Metzger, “Bu hiç beklemediğimiz bir şey çünkü hiç kimse pil hücresindeki bu aktif olmayan bileşenlere, bu bantlara ve plastik folyolara bakmıyor, ancak pil hücresindeki yan reaksiyonları sınırlamak istiyorsanız gerçekten dikkate alınması gerekiyor” dedi.
Dr. Metzger ve ekibinin bulguları aşağıda bulunabilir.
Buechele 2023 J. Electrochem. Sos. 170 010518, Simon Alvarez tarafından Scribd’de
Haber ipuçlarıyla bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Simon’a bir mesaj göndermen yeterli
Tesla tarafından finanse edilen araştırmacılar, lityum iyon pil deşarjları hakkında şaşırtıcı ayrıntılar keşfetti
