5 Dakikada Şarj Olan Devrim Niteliğinde Elektrikli Araç Bataryası Geliştirildi

Cornell araştırmacıları, beş dakikada şarj olabilen yeni bir lityum pil geliştirdi. Bu gelişme, elektrikli araçların şarj süresiyle ilgili endişelerin giderilmesine ve benimsenmelerinin artmasına yardımcı olabilir. Batarya şarj süresinin azaltılması aynı zamanda batarya paketinin boyutunu ve dolayısıyla elektrikli araçların maliyetlerini azaltmaya yardımcı olabilir, böylece elektrikli araçların daha geniş çapta benimsenmesine katkıda bulunabilir.

Dünya genelinde, ulaşımdan kaynaklanan emisyonları azaltmak isteyen ülkeler, çeşitli ulaşım türlerini elektrikli hale getirmeye çalışıyorlar. Özellikle otomobil, otobüs ve kamyon gibi karayolu taşımacılığı, bu dönüşüme öncülük ediyor. Önümüzdeki on yıl içinde, fosil yakıtlı otomobillerin satışının yasaklanması gibi hedefler belirlenmiştir. Bu, çevre dostu alternatiflerin benimsenmesini teşvik etmek ve sera gazı emisyonlarını azaltmak için önemli bir adımdır.

Daha Az Menzil, Yüksek Hızlı Şarj ve Düşük Maliyet

Öte yandan, hızlı teknolojik gelişmelerle birlikte, en hızlı ticari şarj cihazı bir elektrikli aracı en az 30 dakika içinde şarj edebiliyor. Bu, tipik bir ev tipi şarj cihazının 8 saatlik şarj süresine kıyasla büyük bir gelişme olsa da, elektrikli araçların geniş ölçekte benimsenmesi için hala iyileştirilmesi gerekmektedir. Cornell Mühendislik profesörü ve dekanı Lynden Archer, basın açıklamasında, eğer araç bataryasını 5 dakikada şarj edebilirsek, tek bir şarjla 480 km menzile ihtiyaç duyulmayacağını belirtiyor. Ancak, hızlı bir şarjla daha az menzil elde etmek, aracın üretim maliyetini düşürebilir.

Archer’ın ekibi, daha önce lityum-iyon pillerin şarj sorunu üzerinde çalışmıştı. Ancak, ekip, iyonların elektrolitlerdeki hareketine ve metal anotlarda kristalleşmesine odaklanan bir yaklaşım benimsemişti. Bu süreçlerdeki uzmanlıklarını kullanarak, ekip, daha uzun süreli depolama sağlayan ve daha güvenli anotlar üretmek için çaba sarf etti.

Daha hızlı şarj olan bir batarya tasarlamak için ekip, elektrokimyasal reaksiyonların kinetiğine odaklanarak yeni bir yaklaşım benimsemiştir. Ekip, reaksiyon hızını ve malzemenin bir reaksiyon bölgesine taşınma hızını ölçen Damköhler sayısı adı verilen bir kavramı dikkate alarak indiyum adlı yumuşak bir metalin bataryalarda kullanılabileceğini bulmuştur.

İndiyum, ticari olarak güneş panelleri ve dokunmatik ekranlar için bir kaplama malzemesi olan indiyum kalay oksit yapmak için düşük sıcaklıkta lehim olarak kullanılmaktadır. Ancak indiyum katkılı olarak geliştirilen bataryada araştırmacılar, hem yüksek hızlı şarj hem de uzun süreli depolama sonucuna ulaşmışlardır. Araştırmacılar ayrıca, bataryanın binlerce şarj ve deşarj döngüsünde yüksek verimlilik sağladığını belirtmektedirler. Ancak, aşılması gereken bir engel bulunmaktadır: İndiyumun ağırlığı, batarya paketleri yapmak için uygun olmayabilir. Bu nedenle, ekip şimdi indiyumla aynı rolü üstlenebilecek diğer hafif malzemeleri keşfetmeye çalışmaktadır.