Adelaide Üniversitesindeki araştırmacılar, elektrikli araç bataryaları için hızlı şarj sağlayabilecek umut vadeden yeni bir teknolojiyi duyurdular; bu da gelecekteki pratik uygulamalar için potansiyel taşıyan bir başka önemli yenilik olarak öne çıkıyor.
ÖMÜRDEN ÖDÜN VERMEYEN HIZLI ŞARJ
Kimya Mühendisliği Fakültesi’nde ARC Endüstri Ödülü sahibi Profesör Shi-Zhan Qiao liderliğindeki bir ekip, altı dakika içinde %85’in üzerinde şarj olabilen pil paketleri geliştirdi. Bu piller, kilogram başına yaklaşık 240,4 watt-saat enerji sağlıyor.
Elektrikli araçların sorunsuz bir şekilde benimsenmesi ve yaygınlaşması için hızlı şarj özellikleri şarttır. Profesör Qiao, silikon ve lityum hücreler gibi mevcut yüksek kapasiteli pil tasarımlarının hızlı şarj edilebildiğini ancak kapasitelerinin çok hızlı tükendiğini belirtiyor.
Profesör Qiao, “Mevcut modeller ayrıca hızlı şarj sırasında ısı üretimini artırıyor; bu da pilin ömrünün kısalmasına yol açıyor ve güvenlik risklerini tetikleyerek durumu daha da kötüleştirebiliyor” dedi. Sözlerine, “Şimdiye kadar, enerji yoğunluğundan ve pil ömründen ödün vermeden 10 dakika içinde %90’ın üzerinde şarj seviyesine ulaşmak büyük bir zorluktu,” diye ekledi.
Profesör Qiao ve ekibi, bu yeni teknoloji üzerinde Imperial College London’dan araştırmacılarla işbirliği içinde çalıştı.
Sürecin teknik detayını açıklayan Qiao, “Elektrot yüzeyindeki katalitik bölgeler, anyonları pil arayüzüne çeker ve hızlı şarj ile uzun vadeli kararlılık için kritik öneme sahip olan sağlam, inorganik bir koruyucu tabakanın oluşumunu destekler” dedi.
YENİ İNORGANİK KORUYUCU TABAKA TEKNOLOJİSİ
Bilim insanı ayrıca, “Genellikle tüm elektrolit sistemini etkileyen geleneksel elektrolit mühendisliğinin aksine, bizim stratejimiz reaksiyonları yalnızca yüzey sınırında düzenliyor. Böylece iyonik iletkenlikten ödün vermeden hızlı şarj imkanı sağlıyor” diyerek yöntemin farkını ortaya koydu.
Bu keşif, pratik bir şekilde hızlı şarj edilebilir lityum iyon pillerin geliştirilmesi için yeni ve güçlü bir strateji vaat ediyor.
Profesör Qiao, “Test ettiğimiz pil mükemmel bir performans sergileyerek, 500 adet altı dakikalık şarj döngüsünden sonra bile yaklaşık %76 kapasite koruma oranı elde etti. Piller ayrıca 10 dakikalık şarj uygulamasından sonra da mükemmel bir kararlılık gösterdi” ifadelerini kullandı.
Ona göre bu tür bir başarı; pil ömründen veya enerji yoğunluğundan ödün vermeden, dakikalar içinde şarj olabilen elektrikli araçların üretilmesine doğrudan yardımcı olabilir.
Araştırma ekibi bundan sonraki süreçte, teknolojinin ticari olarak ölçeklendirilmesine ve pratik çalışma koşulları altındaki uzun vadeli performansının test edilmesine odaklanacak.