Elektrikli Araç Batarya Ömrünü İki Katına Çıkaran Yeni Pil Kimyası
Fotoğraf: PNNL ekibi kese tipi pil hücreleri üzerinde çalıştı.
Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı (PNNL-Pacific Northwest National Laboratory) araştırmacıları, elektrikli araç batarya kapasitelerini neredeyse iki katına çıkartabilecek ayrıca tarihsel gerilemenin de üstesinden gelebilecek devrim niteliğinde bir lityum-metal pil kimyası geliştirdi.
Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı (PNNL) araştırmacıları EV (elektrikli araç) pillerinin geleneksel olarak kullanılan lityum-iyon muadillerinin neredeyse iki katı enerji barındırmasına izin vereceğine inandıkları kimyasal bir atılım yaptılar.
Söz konusu çözelti, spektrumun daha yüksek ucunda olan ancak tamamen en iyisi de olmayan, kilogram başına 350 watt-saat (Wh/kg) enerji yoğunluğuna sahip bir lityum-metal kimyasıdır. Bu kimya ayrıca geleneksel lityum-metal kimyalarından çok daha hafif olmanın ek avantajına sahiptir.
Ancak lityum metalinin bu özellikleri yeni değil. Yeni olan, pilin mukavemetidir. Tarihsel olarak, lityum-metal piller erken ölümle boğuşurken önceki rekortmenler kayda değer düşüşler görmeden önce sadece 200 döngü gerçekleştirdiler.
PNNL ekibi tarafından geliştirilen lityum-metal pil kimyası,600 döngüden sonra başlangıç kapasitesinin %76’sını koruyabildi ve eski rekoru hezimete uğrattı. Şu anda kullanılan EV pilleri tipik olarak yaklaşık 1000 döngü sürdüğünden, hâlâ kati olarak yapılması gereken işler vardır.
Bu büyük buluş, araştırmacılar bir saç telinden daha ince lityum-metal şeritlerini test etmeye karar verdiklerinde elde edildi. Bu karar gelenekten kopuktur çünkü yaygın olarak daha kalın lityum anotların en uygun olacağı düşünülüyordu. Araştırmacılar bunun yerine tam tersinin doğru olduğunu buldular ve katı elektrolit ara fazı olarak bilinen anot üzerindeki bir filmin etrafındaki karmaşık reaksiyonlar nedeniyle daha kalın şeritlerin pil arızasına doğrudan katkıda bulunduğu sonucuna vardılar.
Çalışma DOE’ye ait Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerji’nin Araç Teknolojileri Ofisi tarafından finanse edildi ve PNNL önderliğindeki çok kuruluşlu bir çalışma olan DOE’nin Battery500 Konsorsiyumu İnovasyon Merkezi aracılığıyla, şu anda kullanılanlardan daha hafif, enerjisi yoğun ve daha ucuz elektrikli araç bataryaları yapıldı. Battery500 adı, konsorsiyumun kilogram başına 500 watt’lık bir pil geliştirme hedefinden geliyor.
Optimum koşullar altında katı elektrolit ara faz, anot ve elektrolit arasında moleküler bir kapı bekçisi işlevi görür. Bulunan daha ince lityum şeritler, sıvı elektrolit ve anot arasındaki teması koruyarak önemli elektrokimyasal reaksiyonları mümkün hale getirir.
Kaynak: pv-magazine-usa.com
