Piller için domuz gücü

Çin'de görev yapan bilim adamları, ucuz ve yenilenebilir karbon kaynağı olarak domuz kemiği kullanan lityum-kükürt pilleri için bir elektrot geliştirdi.

Lityum-kükürt pilleri, yüksek enerji depolama kapasitesi ve düşük maliyeti nedeniyle ümit veren şarj edilebilir pillerdir, ancak bunların kullanımı düşük ömürleri ve pildeki elektrokimyasal tepkimeler sonucunda aktif kükürdün kaybedilmesi nedeniyle düşük verimlidir. Gözenekli karbon malzemeleri, kükürt gözeneklerde tutuklandığı için yardımcı olabilir ve daha fazla tepkimeye girmesini önleyebilir, ancak bunların hazırlanması için pek çok sentez adımına ihtiyaç vardır.

Domuz kemikleri gözenekli karbon için iyi bir kaynaktır, pek çok sentetik tepkimenin yapılmasını önler

Pekin Kimyasal Teknoloji Üniversitesi'nden Yaqin Huang ve ekibi domuz kemiğinde gözenekli bir karbon kaynağı keşfetti. Gözenekli karbon yapmak için, Huang'ın ekibi kemiği bir toz haline getirdi ve 450 0C'ye ısıtarak kömürleştirdi. Kemiklerde büyük oranda kolajen olmak üzere organik bir bileşen ve kolajende dağılmış apatit kristalleri (kalsiyumdan yapılmış kemik mineralleri) bulunur, böylece gözenekli yapıyı oluşturacak şekilde doğal kalıplar gibi davranır. Araştırma ekibi karbona potasyum hidroksit ilave ederek yüzey alanını genişletti ve karışımı ısıtarak karbonu aktifleştirdi.

Ekip, yeni karbon/kükürt katodu üzerine aktifleşme sıcaklığının etkilerini inceledi ve hazırlanan karbonun 850 0C'de en yüksek yüzey alanına, en büyük gözenek hacmine ve en iyi iletkenliğe sahip olduğunu, ayrıca yapısını 950 0C'ye kadar koruyabildiğini buldu. Ekip ayrıca, çevrim performansının sıkışık yapıya sahip normal katotlardan daha yüksek olduğunu buldu. Huang, şöyle diyor: “Yenilenebilir kaynaklarla birleştirilebilecek şarj edilebilir pillerin geliştirilmesi temiz ve etkili enerji depolaması için giderek daha önemli bir hale geliyor”.

Teksas, ABD'deki Rice Üniversitesi'nde lityum iyon pilleri ve süperkapasitörler konusunda uzman olan Leela Mohana Reddy, konu hakkında şunları söyledi: “Bu süreçteki aktifleşme sıcaklığı çok yüksek olduğu için, gerçek zorlayıcı durum nispeten oda koşullarında çok gözenekli bir karbon malzemesi sentezlemek olacak”. Ancak, şunu da ekliyor: “Domuz kemiğine dayalı gözenekli karbon yeni nesil enerji depolama cihazlarını üretmek için yeni katot malzemelerinin geliştirilmesinde büyük bir potansiyele sahiptir”.

Aktaran: Philippa Ross 

 Kaynaklar

http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/January/18011101.asp

Pig bone derived hierarchical porous carbon and its enhanced cycling performance of lithium–sulfur batteries
Shaochen Wei, Hao Zhang, Yaqin Huang, Weikun Wang, Yuzhen Xia and Zhongbao Yu, Energy Environ. Sci., 2011, 4, 736
DOI: 10.1039/c0ee00505c

Kategoriler

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap