Lityum iyon pillerin ömrünü uzatan FPTI katkı maddesi geliştirildi

Japonya'daki bilim insanları, lityum iyon pillerin dayanıklılığını önemli ölçüde artıran ve bin şarj döngüsünün ardından kapasitesinin yüzde 95,6 oranında korunmasını sağlayan yeni bir kimyasal bileşik sentezledi.

Araştırma Ekibi ve Yayınlanan Çalışma

Japonya İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü bünyesinde çalışmalarını sürdüren Profesör Matsumi liderliğindeki araştırma ekibi, pillerin ömrünü uzatacak yeni bir yöntem geliştirdi.

Söz konusu çalışma, bilim dünyasında yankı uyandıran Energy & Fuels dergisinde yayımlandı ve lityum iyon teknolojisinde yeni bir dönemin kapısını araladı.

FPTI Katkı Maddesinin İşlevselliği

Geliştirilen florlu katkı maddesi, pentaflorofenil tiyofen imin yani kısaca FPTI olarak adlandırılıyor.

Bu özel bileşik, ilk şarj döngülerinde grafit anot yüzeyindeki koruyucu katı elektrolit ara yüzey tabakasını güçlendirerek yan reaksiyonları engelliyor.

Direnç Azalması ve Performans

FPTI bileşeni, katı elektrolit ara yüzey film direncini 7,6 ohm seviyesinden 2,2 ohm seviyesine kadar düşürmeyi başarıyor.

Bu direnç düşüşü sayesinde lityum iyonlarının hücre içinde çok daha düzgün ve kesintisiz bir şekilde difüzyon yapması destekleniyor.

Şarj Testleri ve Kapasite Koruma

Dört miligram bölü mililitre FPTI konsantrasyonuyla gerçekleştirilen testlerde grafit piller, bin döngü sonrasında bile kapasitelerinin yüzde 95,6 oranını korumayı başardı.

Buna karşın katkı maddesi içermeyen standart kontrol numuneleri yalnızca yüzde 62,7 oranında kapasite koruması gösterdi ve yaklaşık 350 döngü sonrasında ciddi bozulma yaşadı.

Enerji Yoğunluğu ve Ön İşlem Süreci

Bilim insanları, standart elektrolitlerle birleştirmeden önceki ilk test aşamasında grafit anotları FPTI ile ön işleme tabi tuttu.

Uygulanan bu yöntem sayesinde bitmiş pil hücresinin yaklaşık 233 watt-saat bölü kilogramlık bir enerji yoğunluğuna ulaşması sağlandı.