Her iklime uygun, sıcağa ve soğuğa dayanıklı lityum piller

Her türlü iklime uygun, düşük sıcaklıklara dayanıklı ve yüksek sıcaklıklarda kararlı yeni lityum piller tasarlandı. Optimize edilmiş malzemeler ve dahili ısıtıcıyla donatılan piller, -50 santigrat dereceden 75 santigrat dereceye kadar geniş bir sıcaklık aralığında çalışabiliyor. Sonuçlar, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Pennsylvania Eyalet Üniversitesi araştırmacıları tarafından Joule dergisinde yayınlandı.

Çalışmanın baş yazarı Chao-Yang Wang, lityum pillerin bugün destekledikleri geniş uygulama yelpazesinde işlev görecek şekilde tasarlanmadığını açıklıyor.

Başlangıçta 25 santigrat dereceye yaklaşan veya oda sıcaklığının biraz üzerindeki sıcaklıklarda çalışan bilgisayarlar ve akıllı telefonlar gibi elektronik cihazlar için tasarlanmışlardı. Wang, "Artık bu piller elektrikli araçlara, veri merkezlerine ve çok yüksek sıcaklıklara ulaşabilen büyük ölçekli sistemlere entegre edildiğinden," diye belirtiyor, "bu istikrarlı çalışma sıcaklığını yönetmek üreticiler için zorlaştı. Lityum pillerle çalışan büyük ölçekli sistemlerle toplumu iyileştirmeye devam etmek için bu temel tasarım kusurunu ele almalıyız."

Penn State araştırmacıları, bu sorunu çözmek için, sıcak ortamlarda yüksek stabilite ve güvenlik sağlamak üzere pil yapı malzemelerini optimize etmek için yeni bir yaklaşım benimsedi ve aynı zamanda soğuk ortamlarda pilin çalışmasını desteklemek için dahili ısıtma kullandı. Ekibin uygulamayı planladığı dahili ısıtma yapısı, yalnızca yaklaşık 10 bin milimetre kalınlığında (bir kırmızı kan hücresinden biraz daha büyük) ince bir nikel folyo filminden oluşuyor ve bu da sistemin pile ağırlık veya hacim eklemeden sıcaklığı kendi kendine düzenlemesini sağlayacak.