Surrey Üniversitesi araştırmacıları, enerji depolama ve çevre dostu teknoloji alanında önemli bir gelişmeye imza attı. Geliştirilen lityum-CO2 “nefes alan” piller, karbondioksiti yakalayıp enerji üretirken çevreye katkı sağlıyor. Bu piller, geleneksel lityum-iyon bataryalara göre daha verimli ve ekolojik bir alternatif olarak öne çıkıyor.
DÜŞÜK MALİYETLİ KATALİZÖR
Geçmişte lityum-CO2 pillerin en büyük sorunları; kısa ömürleri, şarj edilememe durumu ve pahalı platin bazlı katalizör kullanımıydı. Ancak Surrey’den bilim insanları, düşük maliyetli sezyum fosfomolibdat (CPM) katalizörünü kullanarak bu sorunları aşmayı başardı. Laboratuvar ve bilgisayar modelleme testleri, CPM katalizörünün pilin daha fazla enerji depolamasını sağladığını, daha az güçle şarj olduğunu ve 100’ün üzerinde şarj döngüsüne dayanabildiğini ortaya koydu.
ÇEVRE VE ENERJİ DEVRİMİ
Çalışmanın yayınlandığı Advanced Science dergisi, bu buluşun enerji depolama alanında umut verici bir adım olduğunu belirtti. Eğer ticarileşirse, bu piller araçlardan ve sanayiden kaynaklanan karbon emisyonlarını azaltmaya yardımcı olabilir. Hatta Mars gibi %95’i karbondioksitten oluşan atmosferlerde bile çalışma potansiyeline sahip olduğu öngörülüyor.
YÜKSEK PERFORMANS TEKNOLOJİSİ
Surrey Üniversitesi kimyasal proses mühendisliği bölümünden araştırmacılar, CPM katalizörünün pilin enerji verimliliğini artıran “aşırı potansiyel” sorununu çözdüğünü açıkladı. CPM, pilin şarj ve deşarj sırasında gereken ekstra enerjiyi önemli ölçüde azalttı. Böylece pil, daha az enerji kaybıyla daha uzun ömürlü performans gösteriyor.
DETAJLI ARAŞTIRMALAR YAPILDI
Araştırmacılar, pilin kimyasal yapısını şarj ve deşarj sonrası detaylı incelemelerle analiz etti. Testler, pilin CO2’yi emerek oluşturduğu lityum karbonat bileşiğinin güvenilir biçimde ortaya çıktığını ve çıkarılabildiğini gösterdi. Bu, uzun ömürlü kullanım için kritik bir özellik olarak kabul ediliyor. Ayrıca bilgisayar tabanlı yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) analizleri, CPM katalizörünün kimyasal reaksiyonlar için ideal, gözenekli ve kararlı bir yüzey sunduğunu kanıtladı.
GELECEĞE YOLCULUK
Surrey Üniversitesi’nin çalışmasının sorumlu yazarlarından Dr. Daniel Commandeur, bu keşfin güçlü performans ile basitliği bir araya getirdiğini belirtti. Uygun maliyetli ve kolay üretilebilir malzemelerle verimli lityum-CO2 pillerin geliştirilebileceği ortaya kondu. Bu buluş, daha gelişmiş katalizörlerin tasarımına da kapı aralıyor.
TEMİZ ENERJİ VE KARŞILIKLI FAYDA
Araştırmanın devamında katalizörün elektrotlar ve elektrolitlerle etkileşimleri incelenecek. Böylece lityum-CO2 piller, atmosferdeki karbonu azaltırken temiz enerji depolamada pratik ve ölçeklenebilir bir çözüm haline gelebilecek.
