جامعة بوغازيجي قسم الهندسة الكيميائية عضو هيئة تدريس مساعد. دكتور. سيبحث مشروع Damla Eroğlu Pala في العلاقة بين أداء البطارية وتصميم الإلكتروليت من أجل عمر أطول لبطاريات الليثيوم-الكبريت ، التي يُنظر إليها على أنها بطاريات المستقبل.
المشروع ، الذي سيتم تنفيذه بالتعاون مع معهد أوفا للكيمياء من روسيا ، ومن المقرر أن يستمر لمدة ثلاث سنوات.
بطاريات بطاريات الليثيوم والكبريت المستقبلية
يذكر أن أكثر أنواع البطاريات المتاحة تقدمًا ، من الهواتف المحمولة إلى أجهزة الكمبيوتر والمركبات الكهربائية ، هي بطاريات الليثيوم أيون. دكتور. تؤكد Damla Eroğlu Pala على أن بطاريات الليثيوم-الكبريت التي لا تزال قيد التطوير يمكنها تخزين طاقة أكبر بخمس مرات: "بطاريات الليثيوم-الكبريت ليست متوفرة تجاريًا بعد ، لكنها واعدة جدًا. لأنه يُظهر طاقة محددة نظريًا أكثر بخمس مرات من بطارية ليثيوم أيون ولديه القدرة على أن تكون أقل تكلفة.
تستخدم بطاريات الليثيوم الكبريت الكبريت كعنصر نشط ، مما يقلل أيضًا من تكلفة الإنتاج: "تستخدم بطاريات الليثيوم أيون مواد باهظة الثمن قائمة على الكوبالت كمكونات نشطة ، ولا تخضع إلا لسيطرة بلدان معينة. ومع ذلك ، فإن الكبريت المستخدم في بطاريات الليثيوم الكبريتية وفير في الطبيعة ورخيص وليس له آثار سامة ".
مساعد. دكتور. يضيف Pala أنه يمكن استخدام بطاريات الليثيوم-الكبريت خاصة في السيارات الكهربائية وفي تخزين الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، حيث تتمتع بسعة تخزين أعلى للطاقة.
الجزيئات القابلة للذوبان في المنحل بالكهرباء تقصر من عمر البطارية
على الرغم من كل مزاياها ، فإن السبب في عدم إمكانية استخدام بطاريات الليثيوم-الكبريت اليوم هو أنها ليست طويلة الأمد: "في بطاريات الليثيوم-الكبريت ، يحدث عدد كبير من التفاعلات الوسيطة عند الكاثود ونتيجة لهذه التفاعلات ، جزيئات تسمى بولي كبريتيد الليثيوم والتي يمكن أن تذوب في المنحل بالكهرباء تظهر. تدخل هذه الجزيئات في آلية نقل بين الأنود والكاثود تسمى آلية المكوك متعدد الكبريتيد ، مما يتسبب في فقدان البطارية للقدرة بسرعة كبيرة وجعل دورة حياتها قصيرة جدًا.
مبينًا أنه يمكن حل هذه المشكلة عن طريق تغيير تصميمات الإلكتروليت للبطاريات ، Assoc. دكتور. يشرح Pala ما سيفعلونه في المشروع على النحو التالي: "تتأثر آليات مكوك التفاعل والكبريتيد التي ذكرناها بكل من كمية المنحل بالكهرباء ونوع المذيب والملح المستخدم في الإلكتروليت. ما نريد فعله حقًا هو وصف كيفية تأثير خصائص المذيب والملح في الإلكتروليت وكمية الإلكتروليت على هذه الآليات. لهذا ، سنجرب أنواعًا مختلفة من الإلكتروليتات لنرى كيف يتأثر أداء البطارية ".
وسوف يوجه تسويق بطاريات الليثيوم-الكبريت
مبينا أن أساليب البحث تشمل كلا من دراسات النمذجة والتجريبية ، Assoc. دكتور. قالت داملا إيروغلو بالا: "سنقوم بشكل تجريبي بتوصيف كيفية تأثير خصائص الإلكتروليت وتكوينه وكميته على آليات التفاعل في أداء البطارية والبطارية ، وتقييم النتائج التي تم الحصول عليها من هذه التجارب جنبًا إلى جنب مع كيمياء الكم والنماذج الكهروكيميائية التي سنطورها ، "التعبيرات المستخدمة.
مساعد. دكتور. يؤكد بالا أنه على الرغم من عدم وجود أهداف لتطوير المنتج ضمن نطاق المشروع ، فإن النتائج التي سيتم تحقيقها ستوجه تسويق بطاريات الليثيوم-الكبريت: "لكي تكون بطاريات الليثيوم-الكبريت متاحة تجاريًا ، وطاقة ودورة محددة يجب زيادة العمر الافتراضي ، وبالتالي فإن كمية وخصائص المنحل بالكهرباء ، وبالتالي نحتاج إلى معرفة كيفية تأثيره على أداء البطارية ".
كن أول من يعلق