Bilim İnsanları Ağaçtan Katı Pil Elektroliti Yaptı: Lityum İyondan Daha Güvenli

Bilim İnsanları Ağaçtan Katı Pil Elektroliti Yaptı: Lityum İyondan Daha Güvenli

ABD Brown Üniversitesi’ndeki bilim insanları, pil yapmak için ahşap olan yeni bir temel malzeme keşfettiler. Ağaç, yeni nesil piller için kullanılabilir.

Ağaçtan elde edilen malzemeler daha sonra, çeşitli mobil cihazlarda ve PC’lerde şu anda dolaşan pillere kıyasla daha güvenli ve çevreye daha az zarar verdiği iddia edilen katı hal pillerinde kullanılacak.

Örneğin, lityum iyon piller genellikle cep telefonlarında, bilgisayarlarda ve elektronik araçlarda kullanılır. Bu tip pil elektrolit olarak uçucu bir sıvı kullanır. Bu elektrolit, pilin pozitif ve negatif elektrotları arasında lityum iyonu iletir.

Sıvı elektrolitler bu işi iyi yaparlar, ancak zehirlidirler ve tehlikeli olabilirler. Pil kısa devre yaparsa sıvı yanabilir ve pil de alev alabilir. Bu genellikle günlük kullanımda bir sorun değildir, ancak yanlış üretilen bazı piller sonunda piyasadan geri çekildi.

Pilleri daha güvenli hale getirmek için bilim insanları, elektrolit olarak katı bir malzemenin kullanıldığı katı hal pilleri geliştirdiler. Katı ve yanıcı olmayan malzemelerin kullanımı daha güvenli olacak ve çevreye verilen zararı azaltma potansiyeline sahip olacaktır.

Katı elektrolitlerle ilgili en güncel araştırmalar, iyonları çok iyi iletebilen ancak kırılgan ve kolayca çatlayan veya kırılan seramikleri kullanır. Bu arada bilim insanları, bakır borular ve ahşaptan türetilen ve selüloz nanofibriller adı verilen bir polimerin birleşiminden oluşan katı bir elektrolit olarak kullanılmak üzere bir malzeme geliştirdiler.

Bilim insanlarının geliştirdiği polimer malzeme, bir kağıt yaprağı gibi çok ince ve esnektir, bu da imalatta kullanımını kolaylaştırır. İyonik iletkenliği seramik gibi daha kalın ve daha kırılgan malzemeler kadar iyidir.

Brown’s School of Engineering’de ortak yazar ve profesör olan Que Yi, “Lityum iyonları, bu organik katı elektrolitlerde, tipik olarak inorganik seramiklerde bulduğumuz mekanizmalar aracılığıyla hareket eder ve rekor düzeyde yüksek iyonik iletkenlik sağlar” dedi. 

Yi, doğa tarafından sağlanan malzemeleri kullanmanın, üretim pillerinin çevremiz üzerindeki genel etkisini azaltacağını da sözlerine ekledi. Bilim insanları, Nature dergisinde yayınlanan araştırmanın, tüketici elektroniğinde daha fazla güvenlik için katı hal pillerinin genel olarak kullanılabilir hale getirilmesine yardımcı olacağını umuyorlar.