Lityum İyonlarında Yüksek Hızlı Hareket Sağlayan Yenilikçi Malzeme

Lityum, antimon ve az miktarda skandiyumdan oluşan bu yenilikçi malzeme, lityum iyonlarının şimdiye kadar bilinen tüm alternatiflere göre yüzde 30’dan daha hızlı hareket etmesini sağlıyor. Bu da daha hızlı şarj olan ve daha verimli çalışan bataryaların önünü açabilir.

Kristal Yapıdaki Boşluklar İyonları Hızlandırıyor

Profesör Thomas F. Fässler liderliğindeki ekip, malzemenin yapısında lityum atomlarının bir kısmını skandiyum atomlarıyla değiştirerek kristal kafes içinde “boşluklar” (vakanslar) oluşturdu. Bu sayede lityum iyonları bu boşluklardan daha kolay geçebiliyor ve iletkenlikte rekor seviyelere ulaşılıyor.

Ölçüm Süreci Zorluklarla Doluydu

Yeni maddenin iletkenliği öyle yüksekti ki, ölçüm sonuçlarının doğrulanması için üniversitedeki Teknik Elektrokimya Kürsüsü ile iş birliği yapıldı. Ortak yazar Tobias Kutsch, iletkenliğin hem iyonları hem de elektriği taşıyabilmesi nedeniyle ölçüm yöntemlerini özel olarak uyarlamak zorunda kaldıklarını belirtti.

Yeni Sınıf Malzeme ve Patent Başvurusu

Fässler, bu keşfin yalnızca lityum-antimon kombinasyonuyla sınırlı olmadığını, aynı yapının lityum-fosfor sistemlerine de uygulanabileceğini ifade etti. Jingwen Jiang ise geliştirdikleri yöntemle yalnızca skandiyum ekleyerek yüksek performans sağladıklarını, önceki rekor sahibinin ise beş farklı elemente ihtiyaç duyduğunu vurguladı.

Malzemenin ısıl kararlılığa sahip olduğu ve geleneksel kimyasal yöntemlerle üretilebildiği belirtilirken, ticari kullanıma geçmeden önce daha fazla test yapılması gerektiği ifade edildi. Gelişmenin potansiyeli göz önünde bulundurularak patent başvurusu da yapıldı.

Bilim insanları, bu buluşun yalnızca batarya teknolojileri için değil, geniş bir yelpazedeki malzemelerde iletkenliğin artırılması için de yol gösterici olabileceğini düşünüyor.