Boğaziçi University는 미래의 배터리를 위해 일할 것입니다

Bogazici University 화학 공학과 교수진 Assoc. Dr. Damla Eroğlu Pala의 프로젝트는 미래의 배터리로 여겨지는 리튬-황 배터리의 수명을 연장하기 위해 배터리 성능과 전해질 설계의 관계를 조사 할 것입니다.

러시아의 우파 화학 연구소와 협력하여 진행될이 프로젝트는 XNUMX 년 동안 지속될 예정이다.

미래의 리튬-황 배터리의 배터리

휴대폰에서 컴퓨터 및 전기 자동차에 이르기까지 가장 발전된 배터리 유형은 리튬 이온 배터리라고합니다. Dr. Damla Eroğlu Pala는 아직 개발중인 리튬-황 배터리가 XNUMX 배 더 많은 에너지를 저장할 수 있다고 강조합니다.“리튬-황 배터리는 아직 상용화되지 않았지만 매우 유망합니다. 리튬 이온 배터리보다 이론적 비 에너지가 XNUMX 배 더 많고 비용이 더 저렴할 가능성이 있기 때문입니다.

리튬-황 배터리는 유황을 활성 성분으로 사용하므로 생산 비용도 절감됩니다.“리튬 이온 배터리는 고가의 코발트 기반 물질을 활성 성분으로 사용하며 특정 국가에서만 통제합니다. 그러나 리튬-황 배터리에 사용되는 황은 본질적으로 풍부하고 값이 싸며 독성 효과가 없습니다. "

Assoc. Dr. Pala는 리튬-황 배터리는 에너지 저장 용량이 높기 때문에 특히 전기 자동차와 태양열 및 풍력 에너지에서 생성 된 전기를 저장하는 데 사용할 수 있다고 덧붙였습니다.

전해질에 용해되는 분자는 배터리 수명을 단축시킵니다.

모든 장점에도 불구하고 오늘날 리튬-황 배터리를 사용할 수없는 이유는 수명이 매우 길지 않기 때문입니다.“리튬-황 배터리에서는 음극에서 많은 수의 중간 반응이 발생하며 이러한 반응의 결과로 발생합니다. , 전해질에 용해 될 수있는 리튬 폴리 설파이드라고 불리는 분자가 나타납니다. 이러한 분자는 폴리 설파이드 셔틀 메커니즘이라고하는 양극과 음극 사이의 수송 메커니즘으로 들어가 배터리의 용량이 매우 빨리 손실되고 수명이 매우 짧아집니다.

이 문제는 배터리의 전해질 설계를 변경하여 해결할 수 있다고 언급했습니다. Dr. Pala는 프로젝트에서 수행 할 작업을 다음과 같이 설명합니다.“우리가 언급 한 반응 및 폴리 설파이드 셔틀 메커니즘은 전해질의 양과 전해질에 사용되는 용매 및 염의 유형 모두에 영향을받습니다. 우리가 정말로 원하는 것은 전해질의 용매와 염의 특성과 전해질의 양이 이러한 메커니즘에 어떻게 영향을 미치는지 특성화하는 것입니다. 이를 위해 다양한 유형의 전해질을 사용해 배터리 성능이 어떻게 영향을 받는지 확인합니다.”

리튬-황 배터리의 상용화를 안내합니다

연구 방법에는 모델링 및 실험 연구가 모두 포함된다고 언급 한 Assoc. Dr. Damla Eroğlu Pala는“전해질의 특성, 구성 및 양이 배터리의 반응 메커니즘과 배터리 성능에 미치는 영향을 실험적으로 특성화하고 이러한 실험에서 얻은 결과를 우리가 개발할 양자 화학 및 전기 화학 모델과 함께 평가할 것입니다. ”사용 된 표현.

Assoc. Dr. Pala는 프로젝트 범위 내에 제품 개발 목표가 없더라도 달성되는 결과가 리튬-황 배터리의 상업화를 이끌 것이라고 강조합니다.“리튬-황 배터리를 상용화하려면 특정 에너지 및 사이클 수명을 늘려야합니다. 따라서 전해질의 양과 특성이 증가하므로 배터리 성능에 어떤 영향을 미치는지 확인해야합니다.”