Hanyang Üniversitesi ve Samsung SDI, Anotsuz Lityum Metal Pillerde Pil Ömrünü Artıran Yeni Teknoloji Geliştirdi

Grafit anot kullanan geleneksel lityum iyon pillerin aksine, anotsuz lityum metal piller üretim sırasında ayrı bir lityum anot aktif malzemesi kullanmaz. Bunun yerine, katottaki lityum şarj sırasında doğrudan bakır akım toplayıcı üzerine biriktirilir. Bu, ayrı bir anot aktif malzemesine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak pilin ağırlığını ve hacmini azaltırken enerji yoğunluğunu artırır.

Ancak tekrarlanan şarj-deşarj döngüleri, lityumun bakır akım toplayıcı yüzeyinde eşit olmayan şekilde birikmesine neden olarak dendrit oluşumuna ve ölü lityuma yol açar. Lityum birikimi ve çözünmesi sırasında elektrotun hacmi de önemli ölçüde değişir ve pil ömrünü hızla kısaltır. Bu yapısal kararsızlık, anotsuz lityum metal pillerin ticarileştirilmesinin önündeki en büyük engel olmuştur.

Bunu ele almak için ekip, nitril bütadien kauçuğu (NBR), poliakrilonitril (PAN) ve lityum katkılı silika (Li-SiO2) nanoparçacıklarını birleştiren bir elektroeğrilmiş nanofiber ara katman geliştirdi. Bu ara katman, lityum birikimini düzenleyerek dendrit oluşumunu baskılıyor ve hacim değişimlerini absorbe ederek pilin döngü ömrünü önemli ölçüde uzatıyor. Araştırma ekibi, bu teknolojinin anotsuz lityum metal pillerin ticari kullanımını hızlandırabileceğini belirtiyor.