Honda Research Institute’ten bilim adamları California Institute of Technology (Caltech) ve NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda araştırmacılar ile işbirliği yaparak, akü teknolojilerinden daha yüksek enerji yoğunluğuna ve daha uygun çevresel ayak izine sahip malzemelerin kullanılmasını sağlayan yeni bir akü kimyasının geliştirilmesi için işbirliği yaptı. Bilim adamları kolektif ekibi, Sciencedergisinde yayınlanan ve http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aat7070 adresindeyer alan konuyla ilgili yeni bir makale yazdı .
Ortak çalışma, araştırma ekibinin, flüorür bazlı batarya (FIB) teknolojisinin mevcut sıcaklık sınırlamalarını aşarak ve odayı göstererek, hızla büyüyen enerji depolama ihtiyaçlarını karşılayabilecek yüksek enerji yoğunluklu bataryaların geliştirilmesinde yeni kapılar açtığını bildirdi. florür-iyon bazlı enerji hücrelerinin sıcaklık çalışması.
“Fluoride-ion piller, şu anda mevcut olan Lityum pillere göre on kat daha fazla enerji yoğunluğu ile ümit vaat eden yeni bir akü kimyasına sahiptir” diyor Honda Araştırma Enstitüsü Baş Bilimcisi Dr. Christopher Brooks ve makalenin ortak yazarı. “Li-ion bataryaların aksine, FIB’ler aşırı ısınma nedeniyle güvenlik riski taşımaz ve FIB’ler için kaynak materyaller elde etmek lityum ve kobalt için ekstraksiyon işleminden çok daha az çevresel etki yaratır.”
FIB’ler, genellikle elektrotlarının doğal özellikleriyle sınırlı olan lityum veya metal hidrit kimyalarına dayanan diğer potansiyel yüksek enerjili pil elektrokimyalarına çekici bir alternatif sunar. Düşük atomik fluor ağırlığı nedeniyle, elemente dayalı şarj edilebilir piller, lityum iyon teknolojilerinin teorik değerlerinden 10 kat daha yüksek enerji yoğunlukları sunabilir. Ancak, FIB’ler yüksek yoğunluklu enerji depolama cihazlarının “yeni nesil” i için güçlü bir rakip olarak kabul edilirken, gerekli sıcaklık gereksinimleriyle sınırlıdır.
Hali hazırda, katı hal florür iyonu iletken pil iterasyonlarının, elektrolit florür iletimini sağlamak için, 150 santigrat derecenin üzerinde, yüksek sıcaklıklarda çalışması gerekmektedir. Makalenin yazarlarına göre, elektrolit içindeki bu sınırlamalar, düşük sıcaklıkta çalışan FIB’lerin elde edilmesi için önemli bir zorluk ortaya koymuştur.
Bunu ele almak için, araştırma ekibi, oda sıcaklığında çalışabilen bir flüorür-iyon elektrokimyasal hücresi oluşturmak için bir yöntem saptadı; bu, yüksek iyonik iletkenliğe ve geniş bir çalışma voltajına sahip kimyasal olarak stabil bir sıvı florür ileten elektrolit ile mümkün kılınan bir atılımdı. Bilim adamları, bir organik, florlanmış eter çözücüsünde çözündürülmüş kuru tetraalkilamonyum florid tuzlarını kullanarak elektroliti geliştirdi. Araştırmacılar, bakır, lantan ve florun bir çekirdek-kabuk nanoyapısını içeren bir kompozit katot ile eşleştirildiğinde, oda sıcaklığında geri dönüşümlü elektrokimyasal bisikletleme gösterdi.
Gelecekte, FIB’ler batarya elektrikli araçlara güç verebilir. Pilin daha yüksek kapasiteli yapısı, güç ürünleri için de iyi bir adaydır.
