חבר סגל אגף הנדסה כימית באוניברסיטת בוגאזיצ'י. ד"ר. הפרויקט של דמלה ארוגלו פאלה יחקור את הקשר בין ביצועי הסוללה לבין תכנון אלקטרוליטים על מנת שלסוללות ליתיום-גופרית, אשר נתפסות כסוללות העתיד, יהיו בעלי חיים ארוכים יותר.
הפרויקט, אשר יבוצע בשיתוף מכון אופה לכימיה מרוסיה, מתוכנן להימשך שלוש שנים.
הסוללות של סוללות הליתיום-גופרית העתידיות
בקביעה כי סוג הסוללה המתקדם ביותר שיש, מטלפונים ניידים וכלה במחשבים וברכבים חשמליים, הוא סוללות ליתיום-יון. ד"ר. דמלה ארוגלו פאלה מדגישה כי סוללות ליתיום-גופרית שעדיין מתפתחות יכולות לאגור פי חמישה יותר אנרגיה: "סוללות ליתיום-גופרית עדיין אינן זמינות מסחרית, אך הן מבטיחות מאוד; מכיוון שהיא מציגה אנרגיה ספציפית תיאורטית פי חמישה מסוללת ליתיום-יון ויש בה פוטנציאל להיות פחות יקרה.
סוללות ליתיום-גופרית משתמשות בגופרית כמרכיב הפעיל, מה שמפחית גם את עלות הייצור: "סוללות ליתיום-יון משתמשות בחומרים יקרים על בסיס קובלט כמרכיבים פעילים, והן בשליטת מדינות מסוימות בלבד. עם זאת, הגופרית המשמשת בסוללות ליתיום-גופרית הן בשפע בטבע והן בזול ואין לה השפעות רעילות. "
Assoc. ד"ר. פאלה מוסיף כי ניתן להשתמש בסוללות ליתיום-גופרית במיוחד במכוניות חשמליות ובאחסון חשמל המופק מאנרגיית שמש ורוח, מכיוון שיש להן יכולת אחסון אנרגיה גבוהה יותר.
מולקולות מסיסות באלקטרוליטים מקצרות את חיי הסוללה
למרות כל יתרונותיה, הסיבה שלא ניתן להשתמש בסוללות ליתיום-גופרית כיום היא שהן אינן עמידות במיוחד: "בסוללות ליתיום-גופרית מספר רב של תגובות ביניים מתרחשות בקתודה וכתוצאה מתגובות אלו , נוצרות מולקולות הנקראות ליתיום פוליסולפיד שיכולות להתמוסס באלקטרוליט. מולקולות אלה נכנסות למנגנון הובלה בין האנודה לקתודה הנקראת מנגנון ההסעה הפוליסולפיד, מה שגורם לסוללה לאבד קיבולת במהירות רבה וחיי המחזור שלהן קצרים מאוד.
וקבע כי ניתן לפתור בעיה זו על ידי שינוי עיצובי האלקטרוליטים של הסוללות, Assoc. ד"ר. פאלה מסביר מה יעשו בפרויקט כדלקמן: "מנגנוני התגובה ומעבורת הפוליסולפיד שהזכרנו מושפעים מכמות האלקטרוליטים וגם מסוג הממיסים והמלח המשמשים באלקטרוליט. מה שאנחנו באמת רוצים לעשות הוא לאפיין כיצד תכונות הממס והמלח באלקטרוליט וכמות האלקטרוליטים משפיעים על מנגנונים אלה. לשם כך ננסה סוגים רבים ושונים של אלקטרוליטים כדי לראות כיצד משפיעים על ביצועי הסוללה. "
זה ינחה את המסחור של סוללות ליתיום-גופרית
באומרו כי שיטות המחקר כוללות גם דוגמנות וגם מחקרים ניסיוניים, Assoc. ד"ר. דמלה ארוגלו פאלה אמרה, "אנו נאפיין בניסוי כיצד המאפיינים, ההרכב וכמות האלקטרוליטים משפיעים על מנגנוני התגובה בביצועי הסוללה וביצוע הסוללה, ונעריך את התוצאות המתקבלות מניסויים אלה יחד עם כימיה קוונטית ומודלים אלקטרוכימיים שנפתח, ”ביטויים משומשים.
Assoc. ד"ר. פאלה מדגיש כי למרות שאין יעדים לפיתוח מוצרים במסגרת הפרויקט, התוצאות שיושגו יובילו את המסחור של סוללות ליתיום-גופרית: "על מנת שסוללות ליתיום-גופרית יהיו זמינות מסחרית, אנרגיה ומחזור ספציפיות. חייבים להגדיל את החיים, ולכן כמות ותכונות האלקטרוליטים הם ולכן עלינו לראות כיצד זה משפיע על ביצועי הסוללה. "
היה הראשון להגיב