Saniyeler içinde şarj edilebilen yeni sodyum pil geliştirildi

Saniyeler içinde şarj edilebilen yeni sodyum pil geliştirildi

Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'ndeki (KAIST) araştırmacılar, saniyeler içinde şarj edilebilen yüksek güçlü bir hibrit sodyum iyon pil geliştirdi.

Sodyumun lityumdan yaklaşık 1000 kat daha fazla olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, sodyum-iyon elektrokimyasal enerji depolama cihazları, geleneksel lityum-iyon elektrokimyasal enerji depolamaya göre daha çekicidir.

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Jeung Ku Kang liderliğindeki araştırma ekibi, genellikle pillerde kullanılan anot malzemelerini süper kapasitörlere uygun katotlarla birleştirdi.

Kombinasyon, pilin yüksek depolama kapasitelerine ve hızlı şarj-deşarj oranlarına ulaşmasına yardımcı oldu. Çalışma, pilin lityum iyon pillere uygun bir yeni nesil alternatif olabileceğini gösteriyor.

Hibrit sodyum iyon enerji depolama cihazı

Yeni geliştirilen anot ve katottan oluşan bir araya getirilmiş tam hücre, piyasada bulunan ticari lityum iyon pillerin enerji yoğunluğunu aşan, yüksek performanslı bir hibrit sodyum iyon enerji depolama cihazı oluşturur. Araştırmacılara göre cihaz, süper kapasitörlerin güç yoğunluğunun özelliklerini gösteriyor.

Ekip, "Yüksek enerji ve yüksek güç yoğunluğuna sahip bir hibrit pilin geliştirilmesi, pil tipi anotların yavaş enerji depolama oranında bir iyileşmenin yanı sıra süper kapasitör tipi katot malzemelerinin nispeten düşük kapasitesinin arttırılmasını gerektirir" dedi. Bir deyim.

Sodyum piller artan talebi karşılayabilir

Pil, mobil elektronik cihazlardan elektrikli araçlara (EV'ler) kadar geniş bir uygulama yelpazesini karşılamak için tek şarjla uzun süreli çalışma ve hızlı şarj edilebilir güç yoğunluğu için yüksek enerji yoğunluğuna sahip düşük maliyetli elektrokimyasal enerji depolama cihazlarına yönelik artan talebi karşılayabilir. büyük ölçekli ızgara sistemlerine.

Şu anda mevcut Sodyum-iyon enerji depolama sistemleri, nispeten yüksek bir enerji yoğunluğu sağlarken düşük güç yoğunluğuna sahip oldukları için yeniden şarj edilebilirlik açısından zayıftır. Şu anda iki tip sodyum depolama sistemi mevcuttur; sodyum iyon piller (SIB'ler) ve sodyum iyon kapasitörler (SIC'ler). Bu nedenle araştırmacılar sodyum iyon hibrit enerji depolama (SIHES) hücrelerine odaklandı.

SIHES, kapasitör tipi katotların ve pil tipi anotların farklı potansiyel pencerelerini kullanabilir. Bu depolama sistemi prensipte aynı anda hem yüksek enerji yoğunluğuna hem de hızlı şarj edilebilir güç yoğunluğuna izin verebileceğinden büyük ilgi gördü.

Araştırmacılara göre SIHES, 247 Wh/kg enerji yoğunluğuna ve 34.748 W/kg güç yoğunluğuna ulaşabiliyor. Profesör Kang, araştırmanın enerji depolama sistemlerinin mevcut sınırlamalarının aşılmasında bir atılımı temsil ettiğini söyledi. Elektrikli araçlar da dahil olmak üzere çeşitli elektronik cihazlarda daha geniş uygulamalar öngörüyor.

Elektrikli araçlardan akıllı elektronik cihazlara ve havacılık teknolojilerine kadar hızlı şarj uygulamalarında faydalı olması muhtemel.

KAIST doktora adayları Jong Hui Choi ve Dong Won Kim'in ortak yazdığı çalışma, Energy Storage Materials dergisinde yayınlandı.

Kaynak: IE