Sveučilište Bogazici Odjel za kemijsko inženjerstvo član fakulteta Izv. Dr. Projekt Damle Eroğlu Pala istražit će vezu između performansi baterija i dizajna elektrolita kako bi litij-sumporne baterije, koje se smatraju baterijama budućnosti, imale duži vijek trajanja.
Planirano je da projekt, koji će se izvoditi u suradnji s Ufaškim kemijskim institutom iz Rusije, traje tri godine.
Baterije budućih litij-sumpornih baterija
Navodeći da su najnapredniji dostupni tip baterija, od mobilnih telefona do računala i električnih vozila, litij-ionske baterije. Dr. Damla Eroğlu Pala naglašava da litij-sumporne baterije koje se još uvijek razvijaju mogu pohraniti pet puta više energije: „Litij-sumporne baterije još nisu komercijalno dostupne, ali vrlo obećavaju; jer pokazuje pet puta više teoretske specifične energije od litij-ionske baterije i može biti jeftinija.
Litij-sumporne baterije koriste sumpor kao aktivni sastojak, što također smanjuje troškove proizvodnje: „Litij-ionske baterije koriste skupe materijale na bazi kobalta kao aktivne sastojke, a one su pod nadzorom samo određenih zemalja. Međutim, sumpor koji se koristi u litij-sumpornim baterijama obiluje prirodom i jeftin je i nema toksičnih učinaka. "
Izv. Prof. Dr. Pala dodaje da se litij-sumporne baterije mogu posebno koristiti u električnim automobilima i za skladištenje električne energije generirane iz sunčeve i energije vjetra, jer imaju veći kapacitet skladištenja energije.
Molekule topljive u elektrolitu skraćuju vijek trajanja baterije
Unatoč svim svojim prednostima, razlog zbog kojeg se litij-sumporne baterije danas ne mogu koristiti jest taj što nisu jako dugotrajne: „U litij-sumpornim baterijama na katodi dolazi do velikog broja međuprodukata i kao rezultat tih reakcija , pojavljuju se molekule nazvane litijev polisulfid koje se mogu otopiti u elektrolitu. Te molekule ulaze u transportni mehanizam između anode i katode koji se naziva polisulfidni shuttle mehanizam, zbog čega baterija vrlo brzo gubi svoj kapacitet, a životni vijek im je vrlo kratak.
Navodeći da se ovaj problem može riješiti promjenom dizajna elektrolita baterija, izv. Prof. Dr. Pala na sljedeći način objašnjava što će raditi u projektu: „Na reakciju i mehanizme polisulfidnog shuttlea koje smo spomenuli utječu i količina elektrolita i vrsta otapala i soli koja se koristi u elektrolitu. Ono što zapravo želimo učiniti je karakterizirati kako svojstva otapala i soli u elektrolitu i količina elektrolita utječu na te mehanizme. Za to ćemo pokušati s mnogo različitih vrsta elektrolita kako bismo vidjeli kako utječe na rad baterije. "
Vodit će komercijalizaciju litij-sumpornih baterija
Navodeći da metode istraživanja uključuju i modeliranje i eksperimentalne studije, izv. Prof. Dr. Damla Eroğlu Pala rekla je, „Eksperimentalno ćemo karakterizirati kako svojstva, sastav i količina elektrolita utječu na reakcijske mehanizme u bateriji i performansama baterije, te procijeniti rezultate dobivene tim eksperimentima zajedno s kvantnom kemijom i elektrokemijskim modelima koje ćemo razviti, ”Upotrijebljeni izrazi.
Izv. Prof. Dr. Pala naglašava da, iako u okviru projekta ne postoje ciljevi razvoja proizvoda, rezultati koje treba postići vodit će komercijalizaciji litij-sumpornih baterija: „Kako bi litij-sumporne baterije bile komercijalno dostupne, specifična energija i ciklus životni vijek mora se povećati, stoga su količina i svojstva elektrolita i stoga moramo vidjeti kako to utječe na performanse baterije. "
Budite prvi koji će komentirati