Bogazicin yliopiston kemian tekniikan laitoksen tiedekunnan jäsen Assoc. DR. Damla Eroğlu Palan projektissa tutkitaan paristojen suorituskyvyn ja elektrolyyttisuunnittelun välistä suhdetta, jotta tulevaisuuden paristoina pidettävien litium-rikkiparistojen käyttöikä olisi pidempi.
Yhteistyössä venäläisen Ufa-kemian instituutin kanssa toteutettavan projektin on suunniteltu kestävän kolme vuotta.
Tulevien litium-rikkiparistojen paristot
Todetaan, että edistynein akkutyyppi matkapuhelimista tietokoneisiin ja sähköajoneuvoihin on litiumioniakut. DR. Damla Eroğlu Pala korostaa, että vielä kehitteillä olevat litiumrikkiparistot voivat varastoida viisi kertaa enemmän energiaa: ”Litium-rikkiparistoja ei ole vielä kaupallisesti saatavana, mutta ne ovat erittäin lupaavia; koska se näyttää viisi kertaa enemmän teoreettista ominaisenergiaa kuin litiumioniakku ja voi olla halvempi.
Litium-rikkiparistoissa käytetään rikkiä aktiivisena aineosana, mikä myös vähentää tuotantokustannuksia: ”Litium-ioniakut käyttävät kalliina kobolttipohjaisia materiaaleja aktiivisina aineosina, ja ne ovat vain tiettyjen maiden valvonnassa. Litium-rikkiparistoissa käytetty rikki on kuitenkin sekä runsasluonteista että halpaa eikä sillä ole myrkyllisiä vaikutuksia. "
Assoc. DR. Pala lisää, että litiumrikkiparistoja voidaan käyttää erityisesti sähköautoissa ja aurinko- ja tuulienergiasta tuotetun sähkön varastointiin, koska niillä on suurempi energian varastointikapasiteetti.
Elektrolyyttiin liukenevat molekyylit lyhentävät akun käyttöikää
Kaikista eduista huolimatta syy, miksi litiumrikkiparistoja ei voida käyttää nykyään, on se, että ne eivät ole kovin pitkäikäisiä: ”Litium-rikkiparistoissa katodissa tapahtuu suuri määrä välireaktioita ja näiden reaktioiden seurauksena , litiumpolysulfidiksi kutsuttuja molekyylejä, jotka voivat liueta elektrolyyttiin, syntyy. Nämä molekyylit pääsevät anodin ja katodin väliseen kuljetusmekanismiin, jota kutsutaan polysulfidikuljetusmekanismiksi, aiheuttaen akun kapasiteetin menettämisen hyvin nopeasti ja niiden käyttöiän olevan hyvin lyhyt.
Associate. Totesi, että tämä ongelma voidaan ratkaista muuttamalla paristojen elektrolyyttimalleja. DR. Pala selittää, mitä he tekevät projektissa seuraavasti: ”Mainitsemiemme reaktio- ja polysulfidikuljetinmekanismeihin vaikuttaa sekä elektrolyytin määrä että elektrolyytissä käytetty liuotin- ja suolatyyppi. Mitä todella haluamme tehdä, on luonnehtia, kuinka elektrolyytin liuottimen ja suolan ominaisuudet ja elektrolyytin määrä vaikuttavat näihin mekanismeihin. Tätä varten kokeilemme monia erityyppisiä elektrolyyttejä selvittääkseen, miten akun suorituskyky vaikuttaa. "
Se ohjaa litium-rikkiparistojen kaupallistamista
Assoc. DR. Damla Eroğlu Pala sanoi: "Luomme kokeellisesti, kuinka elektrolyytin ominaisuudet, koostumus ja määrä vaikuttavat akun ja pariston suorituskyvyn reaktiomekanismeihin, ja arvioimme näistä kokeista saadut tulokset yhdessä kehittämiemme kvanttikemian ja sähkökemiallisten mallien kanssa. , Käytetään ilmaisuja.
Assoc. DR. Pala korostaa, että vaikka projektin puitteissa ei olekaan tuotekehitystavoitteita, saavutettavat tulokset ohjaavat litium-rikkiparistojen kaupallistamista: "Jotta litium-rikkiparistot olisivat kaupallisesti saatavilla, erityistä energiaa ja kiertoa käyttöikää on pidennettävä, joten elektrolyytin määrä ja ominaisuudet ovat, ja siksi meidän on nähtävä, miten se vaikuttaa akun suorituskykyyn. "
Ole ensimmäinen, joka kommentoi