Su bazlı Batarya

Çinli araştırmacılar, enerji depolamanın manzarasını dönüştürmeye hazır, oyun değiştiren bir batarya teknolojisini tanıttı. Yanıcı kimyasallar yerine suyla çalışan bu yenilikçi bataryalar, geleneksel lityum iyon pillerin enerji kapasitesinin iki katını vaat ederek, elektrikli araçlar ve enerji depolama sistemleri için daha güvenli ve daha verimli bir geleceğin sinyalini veriyor.

Bu su bazlı bataryaların öne çıkan özelliklerinden biri de gelişmiş güvenlik profilleridir. Potansiyel olarak tehlikeli organik elektrolitlere dayanan geleneksel lityum hücrelerin aksine, bu bataryalar elektrolitler için çözücü olarak su kullanır ve yangın kazası riskini önemli ölçüde azaltır. Bu atılım yalnızca güvenliği artırmakla kalmaz, aynı zamanda elektrikli araçlar ve şebeke ölçeğinde enerji depolaması dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda yaygın bir şekilde benimsenmesinin önünü açar.

Makalede, Çalışmamız, yüksek enerji yoğunluğuna sahip güvenli sulu bataryaların mümkün olduğunu, şebeke ölçeğinde enerji depolama ve hatta elektrikli araçlar için bir geliştirme seçeneği sunduğunu gösteriyor denildi.

Çin Bilimler Akademisi’nin (CAS) Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü’nden (DICP) Prof. LI Xianfeng liderliğindeki araştırma ekibi, enerji yoğunluğunda muazzam bir atılım gerçekleştirdi. Halojen çok elektronlu transferden yararlanarak, brom ve iyot bazlı bir katot geliştirdiler ve Nature Energy’de yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklandığı gibi, 840 Ah/L’yi aşan özgül bir kapasite ve 1200 Wh/L’ye kadar etkileyici bir enerji yoğunluğu elde ettiler .

Enerji yoğunluğunu daha da optimize etmek için araştırmacılar, elektrolit olarak iyodür iyonları (I-) ve bromür iyonları (Br-) içeren karışık bir halojen çözeltisi kullandılar. Bu yenilikçi yaklaşım, çok elektronlu bir transfer reaksiyonunu kolaylaştırarak batarya sisteminin verimliliğini artırdı. Şarj sırasında, I- iyonları pozitif elektrotta IO3-‘e oksitlenirken, H+ iyonları negatif elektrota göç etti. Tersine, deşarj sırasında, H+ iyonları pozitif elektrottan hareket ederken, IO3- I-‘ye indirgendi.

Prof. LI, Bu çalışma, yüksek enerji yoğunluklu sulu pillerin tasarımı için yeni bir fikir sağlıyor ve sulu pillerin güç pilleri alanındaki uygulamasını genişletebilir dedi.

Bu su bazlı bataryanın dayanıklılığı da aynı derecede etkileyicidir. SCMP’ye göre, vanadyum anotla yapılan testler, 1.000 döngüye kadar potansiyel bir yaşam döngüsü ortaya koydu ve bu da teknolojinin kararlılığını ve uzun ömürlülüğünü vurguladı. Dahası, piller belirli katı elektrot malzemelerinin enerji yoğunluğunu aşan bir enerji yoğunluğu sergiliyor ve bu da onları geleneksel lityum hücrelere karşı uygulanabilir ve uygun maliyetli bir alternatif haline getiriyor.

Kimya mühendisliği profesörü ve ortak yazar Dr. Jodie Lutkenhaus’a göre, Su bazlı olduğu için artık batarya yangınları olmayacak. Gelecekte, malzeme kıtlığı öngörülürse, lityum iyon bataryaların fiyatı çok artacak. Bu alternatif bataryaya sahipsek, tedarikin çok daha istikrarlı olduğu bu kimyaya yönelebiliriz çünkü bunları burada, ABD’de üretebiliriz ve bunları üretmek için gereken malzemeler burada ( elektrek aracılığıyla )

Bu atılımın etkileri geleneksel enerji depolamanın çok ötesine uzanıyor. Katı elektrot malzemelerinin enerji yoğunluğuyla rekabet etme potansiyeline sahip olan bu sulu bataryalar, şebeke ölçeğinde enerji depolama ve elektrikli araçlar için ikna edici bir çözüm sunuyor. Prof. LI, çalışmalarının dönüştürücü etkisini vurgulayarak, yüksek enerji yoğunluklu sulu bataryaların çeşitli sektörlerde inovasyonu yönlendirdiği bir gelecek öngörüyor.

Su bazlı bataryanın tanıtımı, enerji depolamada bir paradigma değişimini temsil ediyor, verimliliği ve sürdürülebilirliği artırırken güvenlik endişelerini ele alıyor. Uzatılmış batarya ömrü döngüleri ve geleneksel lityum bataryalarla karşılaştırılabilir maliyetler vaadiyle, bu teknoloji daha güvenli, daha yeşil bir yarının anahtarını elinde tutuyor.

myelectricsparks.com/