Bogazici Egyetem Vegyészmérnöki Tanszék oktató assz. Dr. Damla Eroğlu Pala projektje megvizsgálja az akkumulátorok teljesítménye és az elektrolittervezés kapcsolatát annak érdekében, hogy a lítium-kén akkumulátorok, amelyeket a jövő akkumulátorainak tekintenek, hosszabb élettartamot kapjanak.
A tervek szerint az oroszországi Ufa Kémiai Intézettel együttműködésben megvalósuló projekt három évig tart.
A leendő lítium-kén akkumulátorok elemei
Megállapítva, hogy a rendelkezésre álló legfejlettebb akkumulátortípus, a mobiltelefonoktól a számítógépekig és az elektromos járművekig, a lítium-ion akkumulátorok. Dr. Damla Eroğlu Pala hangsúlyozza, hogy a még fejlesztés alatt álló lítium-kén akkumulátorok ötször több energiát képesek tárolni: „A lítium-kén akkumulátorok még nem kaphatók a kereskedelemben, de nagyon ígéretesek; mert ötször több elméleti fajlagos energiát mutat, mint egy lítium-ion akkumulátor, és kevésbé költséges lehet.
A lítium-kén akkumulátorok ként használnak hatóanyagként, ami szintén csökkenti a gyártási költségeket: „A lítium-ion akkumulátorok drága kobaltalapú anyagokat használnak hatóanyagként, és csak bizonyos országok ellenőrzése alatt állnak. A lítium-kén akkumulátorokban használt kén azonban mind természetében bőséges, mind olcsó, és nincs mérgező hatása. "
Assoc. Dr. Pala hozzáteszi, hogy a lítium-kén akkumulátorok különösen elektromos autókban és a nap- és szélenergiából előállított villamos energia tárolására használhatók, mivel nagyobb energiatárolási kapacitással rendelkeznek.
Az elektrolitban oldódó molekulák lerövidítik az akkumulátor élettartamát
Minden előnye ellenére az oka annak, hogy a lítium-kén akkumulátorokat manapság nem lehet használni, az az, hogy nem túl hosszú élettartamúak: „A lítium-kén akkumulátorokban nagyszámú közbenső reakció fordul elő a katódnál, és ezek a reakciók eredményeként , előkerülnek az elektrolitban feloldódni képes lítium-poliszulfid nevű molekulák. Ezek a molekulák az anód és a katód között egy transzmissziós mechanizmusba lépnek, az úgynevezett poliszulfid transzfer mechanizmusnak köszönhetően az akkumulátor nagyon gyorsan elveszíti kapacitását, és ciklusidejük nagyon rövid.
Megállapítva, hogy ez a probléma megoldható az elemek elektrolit-kialakításának megváltoztatásával, Assoc. Dr. Pala a következőképpen magyarázza el, mit fognak tenni a projektben: „Az általunk említett reakció- és poliszulfid-transzfer mechanizmusokat az elektrolit mennyisége, valamint az elektrolitban használt oldószer és só típusa egyaránt befolyásolja. Amit igazán meg akarunk tenni, annak jellemzése, hogy az elektrolitban lévő oldószer és só tulajdonságai, valamint az elektrolit mennyisége hogyan befolyásolja ezeket a mechanizmusokat. Ehhez kipróbálunk sokféle elektrolitot, hogy lássuk, hogyan befolyásolja az akkumulátor teljesítményét. ”
Ez irányítja a lítium-kén akkumulátorok forgalmazását
Megállapítva, hogy a kutatási módszerek egyaránt tartalmazzák a modellezést és a kísérleti vizsgálatokat, Assoc. Dr. Damla Eroğlu Pala elmondta: „Kísérletileg jellemezzük, hogy az elektrolit tulajdonságai, összetétele és mennyisége hogyan befolyásolja az akkumulátor és az akkumulátor teljesítményének reakciómechanizmusait, és értékeljük az ezekből a kísérletekből származó eredményeket, kvantumkémiai és elektrokémiai modellekkel együtt, amelyeket kifejlesztünk ”Kifejezéseket használt.
Assoc. Dr. Pala hangsúlyozza, hogy annak ellenére, hogy a projekt keretein belül nincsenek termékfejlesztési célok, az elérendő eredmények irányítják a lítium-kén akkumulátorok forgalmazását: „Annak érdekében, hogy a lítium-kén akkumulátorok kereskedelmi forgalomban elérhetőek legyenek, sajátos energiát és az élettartamot meg kell növelni, ezért az elektrolit mennyisége és tulajdonságai meg vannak, és ezért látnunk kell, hogyan befolyásolja az akkumulátor teljesítményét. "
Legyen az első, aki kommentál