- UCLA araştırmacıları, bir korozyon tabakasının oluşumundan kaçınarak lityum metalini bir yüzeye biriktirmenin yolunu geliştirdi.
- Metal, bu korozyon olmadan daha önce görülmemiş 12 kenarlı küçük bir şekil alıyor.
- “Kriyo-elektron mikroskobu” veya “kriyo-EM” adı verilen bir görüntüleme tekniği sayesinde lityumun şekli görülebildi.
Şarj edilebilir lityum iyon piller, diğer teknolojilerin yanı sıra akıllı telefonlara, elektrikli araçlara ve güneş ile rüzgâr enerjisi depolamaya güç sağlar.
Lityum metal piller, lityum iyon pillerin tutabileceğinden yaklaşık iki kat daha fazla enerji tutma potansiyeline sahipken, aynı zamanda çok daha büyük bir alev alma ve hatta patlama riski taşıyorlar.
UCLA’daki California Nano Systems Enstitüsü üyeleri tarafından yapılan bir araştırma, günümüzün lityum iyon pillerinden daha iyi performans gösteren daha güvenli lityum metal piller için temel bir keşfi ortaya koyuyor. Konu hakkındaki bu çalışma, Nature dergisinde yayımlandı.
Metalik lityum, kimyasallarla o kadar kolay reaksiyona girer ki normal koşullar altında metal elektrot gibi bir yüzey üzerine döşenirken neredeyse anında korozyon oluşur. UCLA araştırmacıları ise bu korozyonu önleyen bir teknik geliştirdiler.
Lityum kaplamanın serilmesi işlemi, elektrik ve elektrolit adı verilen tuz çözeltilerinin kullanıldığı 200 yılı aşkın bir tekniğe dayanmakta. Çoğu zaman lityum, çıkıntılı sivri uçları olan mikroskobik dallanan filamentler oluşturur. Lityumun gerçek şeklinin ortaya çıkması, korozyon olmadığında lityum-metal piller için patlama riskinin azaltılabileceğini gösteriyor çünkü atomlar, çaprazlama yapabilen bir form yerine düzenli bir biçimde birikiyor.
Keşfin ayrıca yüksek performanslı enerji teknolojisi için önemli etkileri olabilir.
Araştırmacılar, lityumu korozyon formlarından daha hızlı biriktirmek için yeni bir teknik geliştirdiler. Elektriği daha hızlı dışarı itmek için akımı çok daha küçük bir elektrottan geçirdiler.
Ekip, numunelerin hasar görmesini engellerken atomik seviyeye kadar ayrıntıları göstermek için donmuş numunelerden elektronları ışınlayan “kriyo-elektron mikroskobu” veya “kriyo-EM” adı verilen bir görüntüleme tekniği sayesinde lityumun şeklini görebildiler.
Derleyen: Tuğba Akkesen
