Güney Koreli Araştırmacılar Lityum Metal Batarya Ömrünü Yaklaşık Üç Katına Çıkaran Elektrolit Geliştirdi

Güney Kore'deki UNIST'ten Profesör Song Hyun-kon ve KAIST'ten Profesör Seo Dong-hwa liderliğindeki ekip, sonuçları ACS Nano dergisinin 11 Ağustos sayısında yayımladı. Çalışmada, lityum iyonlarına güçlü bağlandıkları gerekçesiyle lityum metal batarya tasarımlarının dışında tutulan etilen karbonat (EC) ve sülfolan (SL) çözücüleri ağırlıkça 3:7 oranında karıştırıldı. Karışıma bir lityum tuzu ve az miktarda elektrot koruyucu film katkısı eklendi. Ekibe göre iki çözücü arasında oluşan hidrojen bağı gibi güçlü etkileşimler, her birinin lityum iyonlarına tek başına bağlanma eğilimini beklenmedik biçimde zayıflattı; araştırmacılar bu olguyu "kooperatif solvasyon" olarak tanımladı.

Yeni elektrolit, yüzde 98,24 ilk ve yüzde 99,35 ortalama Coulomb verimine ulaştı. Yüksek nikelli NCM811 katotlu bir hücrede 25°C'de ve 4,5 V'a kadar şarjla yapılan testlerde batarya, 150 çevrimin ardından başlangıç kapasitesinin yaklaşık yüzde 80'ini korudu; geleneksel karbonat bazlı elektrolit ise yaklaşık 50 çevrimde bu seviyenin altına düştü. Elektrolit bozunmasından kaynaklanan gaz oluşumu ve katottan nikel çözünmesinin de bastırıldığı bildirildi. Profesör Song, iyileşmenin pahalı florlu çözücüler ya da yüksek konsantrasyonlu tuzlar kullanılmadan sağlandığını vurguladı. Ancak elektrikli araç bataryalarının genellikle binlerce çevrim gerektirdiği göz önüne alındığında 150 çevrim sınırlı bir ölçüt; uzun süreli kullanım, farklı sıcaklıklar ve hızlı şarj koşullarında ek doğrulama gerekiyor.