Elektrikli araç menzilini iki katına çıkaracak batarya geliştirildi

Anot ve katot, bataryalardaki elektrik akışını sağlayan iki elektrotu ifade ediyor. Anotsuz bir bataryada, katotta depolanan lityum iyonları şarj sırasında hareket ederek doğrudan bakır bir toplayıcı üzerinde birikiyor. Bu sayede enerji depolama için daha fazla alan açılabiliyor.

Bu tür lityum iyon bataryalar uzun zamandır umut vaat etse de verimli sonuç alınamıyordu.

Bu bataryaların önündeki engellerden biri, lityum iyonlarının düzensiz yerleşimi sonucu yüzeyde iğne benzeri yapılar oluşmasıydı. Bu yapılar, bataryanın kısa devre yapmasına ve güvenlik risklerine yol açabiliyor.

Ayrıca tekrarlanan şarj ve deşarj döngüleri, lityum yüzeyine zarar vererek batarya ömrünü hızla kısaltabiliyor.

Güney Kore’deki Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar bu sorunun üstesinden gelmek adına, içinde eşit dağıtılmış gümüş nanoparçacıklar olan bir polimer çerçeve tasarladı.

Bu sayede lityum iyonları, batarya içinde rasgele değil, belirli noktalarda düzenli şekilde birikiyor.

Ayrıca tasarladıkları bir elektrolit de lityum yüzeyinde koruyucu bir tabaka yaratarak iğne benzeri yapıların oluşmasını engelliyor.

Bulguları hakemli dergi Advanced Materials’ta yayımlanan çalışmaya göre bu tasarım, 1270 Wh/L hacimsel enerji yoğunluğuna ulaştı. Bir sistemin hacmine kıyasla ne kadar enerji içerdiğini gösteren bu değer, elektrikli araçlarda kullanılan geleneksel lityum iyon  bataryalarda ise yaklaşık 650 Wh/L seviyesinde.

Batarya ayrıca 100 şarj döngüsünden sonra başlangıçtaki ​​kapasitesinin yüzde 81,9’unu korudu.

Bu sonuçlar, laboratuvardaki küçük pillerin ötesinde, gerçek dünyadaki elektrikli araçlarda kullanılanlara benzer bataryalarda da elde edildi.

Bilim insanları yeni teknolojinin elektrikli araç menzilini iki katına çıkarma ve soğuk havalarda daha rahat yolculuk yapma potansiyeli sunduğunu söylüyor.

Çalışmaya liderlik eden Soojin Park gelişmeyi şöyle değerlendiriyor:

Bu çalışma, anot içermeyen lityum metal bataryalarda verimlilik ve ömür sorunlarını aynı anda ele alarak anlamlı bir atılımı temsil ediyor.