Araştırmacılar verimlilik ve güvenilirlilik bakımından daha iyi bir potasyum-oksijen pil üretti, Elektrik şebekelerinde enerji depolaması, cep telefonlarında ve dizüstü bilgisayarlarda daha uzun ömürlü piller elde etmek için potansiyel bir çözüme doğru bir adım attıldı.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar bulgularını, bir metal-oksijen veya metal-hava pilinde kimyasal bir reaksiyonla üretilen enerjiyi depolayan pilin katotunun yapımına odaklandığını ortaya koydu. Araştırmacılar, bulguların daha ucuz ve daha verimli enerji depolamaya fırsat vereceği, güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını elektrik şebekesi için daha uygun seçenekler haline getirebileceğini söylüyor.
Eğer elektrik şebekesi için tamamen yenilenebilir bir seçeneğe gitmek istiyorsanız, fazla güç depolayabilen ve güç kaynağınız hazır ya da çalışmaya hazır olmadığında bu gücü geri verebilecek ekonomik enerji depolama cihazlarına ihtiyacınız var. Bunun gibi teknoloji çok önemli, çünkü ucuz, egzotik malzemeler kullanmıyor ve her yerde üretilebiliyor ve yerel ekonomiyi destekleyebiliyor.
Yenilenebilir enerji kaynakları karbondioksit yaymazlar, bu nedenle küresel ısınmaya sebeb olmazlar – ancak Bu Sistemi güneş varken veya rüzgar esiyorsa enerji enerji elde etmede kullanabilirsiniz. Böyle bir durumda Bir bölgenin enerji şebekesi için güvenilir güç kaynakları olarak görülmez, işte tam burada güneş ve rüzgârdan toplanan fazla enerjiyi depolamanın bir yolunun bulunması gerektiği öne çıkıyor.
Dünyanın dört bir yanındaki şirketler, bilim adamları ve kurumlar, birçok elektrikli araçtakilerin daha büyük versiyonları olan lityum-iyon bataryalardan, metal vanadyum kullanılarak yapılan büyük kutu deposunun büyük bataryalarına kadar uzanan depolama çözümleri üzerinde çalışıyor.
Potasyum-oksijen pilleri, icat edildikleri 2013 yılında beri enerji depolanmasında potansiyel bir alternatif olmuştur. Bu pillerin Mevcut lityum iyon pillerin yaklaşık iki katı enerji depolaması lityum-oksijen pillerden daha verimli olabileceğini gösterdi. Ancak buradaki sorun bu pillerin lityum piller gibi defalarca şarj edilememesiydi. Bu da maliyeti artırdığı için kullanımı çok yaygın değildi.
Ohio State Üniversitesi’nden araştırmacılar, yaptıkları çalışmalar ile potasyum oksijen bataryaların katotlarında önemli bir değişime imza attı. Katotta gerçekleşen oksijen-metal ya da metal-hava reaksiyonları enerji depolanmasını sağlıyor. Araştırmanın bulguları, güneş ve rüzgar gibi doğal enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin daha ucuza ve daha verimli şekilde depolanmasını sağlayacak.
Bu tasarım insan ciğerlerine benzer bir şekilde çalışıyor: Hava bataryaya fibröz bir karbon katmandan geliyor, sonra biraz daha az gözenekli ve sonunda zar zor olan üçüncü bir katmanla biten ikinci bir katmanla karşılaşıyor. İletken polimerden yapılan bu üçüncü katman potasyum iyonlarının katot boyunca hareket etmesine izin verirken moleküler oksijenin anotlara ulaşmasını kısıtlıyorr. Tasarım, pilin en az 125 kez şarj edilebileceği anlamına gelir; potasyum oksijen pillerine, daha önce düşük maliyetli elektrolitlerle sahip oldukları ömrünün 12 katından daha fazla verir.
Ayrıca pilin ucuza üretilmesi de önemlidir. Lityum-oksijen bataryaları – en uygun seçeneklerden biri olarak kabul edilen olası bir enerji depolama çözümü – pahalı olabilir ve çoğu kobalt da dahil olmak üzere kıt kaynaklara dayanabilir. Birçok elektrikli arabaya güç veren lityum-iyon piller, malzeme seviyesinde kilovat saatte 100 $ civarında bir maliyete mal oluyor.
Araştırmacılar, bu potasyum-oksijen pilinin kilovat saatte yaklaşık 44 $ tutacağını tahmin ediyorlar.
Kaynak: https://techxplore.com/news/2019-05-potassium-oxygen-batteries-longer.html
