Otomotiv dünyasında dengeleri değiştirecek yeni batarya teknolojisi sayesinde, sürücülerin en büyük endişelerinden biri olan elektrikli otomobil menzili iki katına çıkma potansiyeli taşıyor.
Güney Kore merkezli Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları, anotsuz bir tasarım kullanarak hem enerji yoğunluğunu artıran hem de lityum iyon pil ömrü için önemli kazanımlar sağlayan yenilikçi bir sisteme imza attı.
Independent Türkçe'de yer alan habere göre, bilim insanlarının üzerinde çalıştığı anotsuz bataryalarda, geleneksel modellerdeki gibi bir anot bulunmuyor.
Katotta depolanan lityum iyonları, şarj işlemi sırasında hareket ederek doğrudan bakır bir toplayıcı üzerinde toplanıyor.
Böylece cihazın içinde enerji depolamak amacıyla çok daha geniş bir alan elde ediliyor.
ARAŞTIRMACILAR KISA DEVRE RİSKİNİ ORTADAN KALDIRDI
Bu tür enerji depolama çözümleri uzun zamandır ar-ge laboratuvarlarında umut vadetse de hâlâ tam anlamıyla verimli bir sonuç alınamıyordu.
Başarısızlığın temel nedeni, lityum iyonlarının düzensiz yerleşmesi sonucunda yüzeyde iğneye benzeyen yapıların ortaya çıkmasıydı.
Meydana gelen bu yapılar, sistemin kısa devre yapmasına yol açarak ciddi güvenlik riskleri oluşturuyordu.
Mevcut sorunların üstesinden gelmek isteyen araştırmacılar, özel bir polimer çerçeve tasarladı.
Tasarlanan bu çerçevenin içine, gümüş nanoparçacıklar eşit bir şekilde dağıtıldı.
Uygulanan bu yenilikçi yöntem sayesinde lityum iyonları, sistemin içinde rasgele birikmek yerine sadece belirlenen özel noktalarda son derece düzenli bir biçimde toplanıyor.
5 dakikalık dolumla 400 kilometre gidiyor
YÜZDE 81,9 KAPASİTE KORUMA ORANINA ULAŞILDI
Geliştirilen teknoloji sadece çerçeve tasarımıyla sınırlı kalmıyor.
Bilim insanları aynı zamanda özel bir elektrolit formülü de hazırladı.
Hazırlanan bu elektrolit, lityum yüzeyinde koruyucu bir tabaka oluşturarak bataryaya zarar veren iğne benzeri oluşumların önüne tamamen geçiyor.
Tekrarlanan deşarj döngülerinin yüzeye verdiği zarar da bu yolla engelleniyor.
Yapılan araştırmanın tüm bulguları, hakemli bilimsel dergi Advanced Materials üzerinden kamuoyu ile paylaşıldı.
Yayımlanan makaleye göre, geliştirilen yeni tasarım 1270 Wh/L hacimsel enerji yoğunluğuna ulaşmayı başardı.
Geleneksel lityum iyon sistemlerde bu değerin sadece 650 Wh/L seviyesinde kaldığı biliniyor.
SOĞUK HAVALARDA KESİNTİSİZ YOLCULUK İMKANI SUNUYOR
Test süreçlerinde sistemin dayanıklılığı da ölçüldü ve 100 şarj döngüsünün ardından başlangıç kapasitesinin yüzde 81,9 seviyesini koruduğu görüldü.
Elde edilen bu verilerin, sadece laboratuvar ortamındaki küçük prototiplerde değil, gerçek dünyada yollara çıkacak araçlarda kullanılacak boyutlardaki bataryalar için de geçerli olduğu kanıtlandı.
Projeye liderlik eden araştırmacı Soojin Park, geliştirdikleri yöntemin verimlilik ve ömür sorunlarını aynı anda çözdüğünü belirterek bunun anlamlı bir atılım olduğunu vurguluyor.
Uzmanlar, elde edilen bu devasa kapasite artışının, araçların sadece tek şarjla çok daha uzun mesafeler katetmesini sağlamakla kalmayıp, soğuk havalarda yaşanan menzil kayıplarını da büyük ölçüde azaltacağını ifade ediyor.
