Basitleştirilmiş Bilim: Pil Nedir?
Basitleştirilmiş Bilim: Pil Nedir?
Tek kullanımlık AA’dan şarj edilebilir lityum iyon türlerine kadar piller, kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde çok önemlidir..
Lityum iyon çeşitleri, modern cihazlara döngüsel elektron akışı yoluyla güç sağlar.
Argonne Ulusal Laboratuvarı, temel araştırmalardan geri dönüşüm yeniliklerine kadar pil teknolojisinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynuyor.
Pil Nedir?
Piller enerjiyi bir türden diğerine dönüştürerek hayatımıza güç verir.
-İster geleneksel tek kullanımlık pil (örneğin AA) ister şarj edilebilir lityum iyon pil (cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve arabalarda kullanılır) olsun, pil kimyasal enerjiyi depolar ve elektrik enerjisini serbest bırakır.
Bir pilde dört önemli parça vardır:
-Katot (pilin pozitif tarafı),
-Anot (pilin negatif tarafı),
-Katot ile anot arasındaki teması önleyen bir ayırıcı ve elektrolit olarak bilinen, bu işlemin gerçekleşmesini sağlayan kimyasal bir çözelti.
-Katot ve anot arasındaki elektrik yükünün akışı.
Pil Nasıl Çalışır?
– Bilim adamı Lei Cheng:
Pillerin içindeki elektrokimyanın günlük yaşamlarımıza nasıl güç verdiğini açıklıyorum.. İster geleneksel tek kullanımlık pil (örn. AA) ister şarj edilebilir lityum iyon pil (cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve arabalarda kullanılır) olsun, pil kimyasal enerjiyi depolar ve elektrik enerjisini serbest bırakır. Elektrikli araçlara ve elektrik şebekesine yönelik pillere odaklanan araştırma ilgi alanları.. İkincisi için amaç, güneş parlamadığında veya rüzgar esmediğinde elektrik şebekesinde kullanılmak üzere yenilenebilir enerjiyi (güneş ve rüzgar gibi doğal kaynaklardan gelen enerji) depolamak için büyük ve ucuz piller kullanmaktır. .
Örneğin cep telefonlarına güç sağlayan lityum iyon piller genellikle kobalt, manganez ve nikel oksitlerden yapılmış bir katot ve birçok kalemde bulunan aynı malzeme olan grafitten yapılmış bir anottan oluşur. Katot ve anot lityumu depolar.
Bir lityum iyon pil açıldığında, pozitif yüklü lityum (iyonlar) parçacıkları elektrolit boyunca anottan katoda doğru hareket eder. Elektron üreten ve pilde depolanan kimyasal enerjiyi elektrik akımına dönüştüren kimyasal reaksiyonlar meydana gelir.
Lityum iyon pili şarj etmek için cep telefonunuzu taktığınızda kimyasal reaksiyonlar ters yönde gerçekleşir: lityum iyonları katottan anoda geri döner.
Lityum iyonları anot ve katot arasında ileri geri hareket ettiği sürece sabit bir elektron akışı vardır. Bu, cihazlarınızın çalışmasını sağlayacak enerjiyi sağlar. Bu döngü yüzlerce kez tekrarlanabildiği için bu tür piller şarj edilebilir.
Lityum iyon pil nasıl çalışır?
Lityum bazlı piller, tüketici elektroniğinden ulusal savunmaya kadar günlük yaşamımıza güç sağlıyor.
Lityum iyon pil, şarj edilebilir bir pil türüdür. Dört temel bölümü vardır:
- Katot (pozitif taraf), tipik olarak nikel, manganez ve kobalt oksitlerin bir kombinasyonu
- Anot (negatif taraf), genellikle grafitten yapılmıştır; birçok kurşun kalemde bulunanla aynı malzemedir .
- Anot ve katot arasındaki teması önleyen bir ayırıcı
- Lityum iyonlarını katot ve anot arasında hareket ettiren, elektrolit olarak bilinen kimyasal bir çözelti . Anot ve katot lityum depolar.
Pil kullanımdayken, pozitif yüklü lityum (iyon) parçacıkları elektrolit içerisinde anottan katoda doğru hareket eder. Elektron üreten ve pilde depolanan kimyasal enerjiyi elektrik akımına dönüştüren kimyasal reaksiyonlar meydana gelir.
Pil şarj olurken kimyasal reaksiyonlar ters yönde gerçekleşir: lityum iyonları katottan anoda doğru hareket eder.
