AP Photo/Duane Burleson, File
Penn Eyalet Üniversitesi’ndeki mühendisler bir lityum iyon elektrikli araç aküsünü hızlı bir şekilde şarj eden ve sadece on dakikada yaklaşık 200 mil sürüş mesafesini ekleyen yeni bir yönteme öncülük ettiler. Önemli olarak, yöntem pilin ömrünü sınırlayan zararlı yan etkiler üretmiyor.
Yakıt doldurma elektrikli araçlar için her zaman bir sınırlama olmuştur. Mevcut hızlı şarj istasyonları çok daha hızlıdır, ancak sadece 60-80 mil ek aralık sağlamak yirmi dakika sürer.
Elektrikli otomobillerin gazla çalışan araçların rahatlığına uyması için, bir yakıt deposunun doldurulması için gereken sürede kabaca şarj edilmesi gerekir. Yang ve ortak yazarları kısa sürede şaşırtıcı bir şekilde gerçekleştirilebileceğini gösterdiler.
Bu işin mantığı ne?
Burada, batarya hızla altmış Santigrat dereceye (140 ° F) kadar ısıtılır ve şarj sırasında (enerji aktarımını kolaylaştırır) o sıcaklıkta tutulur ve daha sonra soğuk sıcaklıklarda boşaltılır. Yöntem, bugünün elektrikli araçlarında kullanılan büyük ölçekli hücreleri, modülleri ve pil paketlerini, kapasitelerinin %80’ine on dakikadan biraz daha az bir sürede şarj etmelerini sağladı.
Mühendislerin başarısının anahtarı hızlı ısıtmanın başarılmasıydı, Aküler üzerine yerleştirilmiş ucuz bir kendiliğinden ısınan nikel folyo, sadece otuz saniyede oda sıcaklığından 140 ° F’ye ısınmaya izin verdi. Yüksek sıcaklıklar lityum kaplamanın oluşumunu engeller ve lityum iyon pillerin bozulmasına neden olurlar. Piller uzun süre ısıtılmamış olduğundan - şarj başına sadece on dakika - olumsuz etkiler önemli değildi. Araştırmacıların test ettiği piller, 50000 mil sürüş mesafesine eşit olan 2500 şarj döngüsünden sonra kapasitelerinin %91.7’sini etkiledi.
Ama
Bu ilerlemeyi halka getirmek için potansiyel bir pratik engel var: pillerin değişen çevre koşullarında 60 ° C şarj sıcaklıklarına ulaşması gerekir. Çok soğuksa, akülerde lityum kaplamaya neden olur. Çok sıcaksa ve piller bozulmaya uğrayabilir veya nadir durumlarda patlayabilir. Ancak akıllı mühendisliğin bu engelin üstesinden gelemediğini düşünmek için hiçbir neden yok.
Akülerin güvenli ve hızlı bir şekilde şarj edilmesi için yeni hızlı şarj altyapısının da inşa edilmesi gerekli. Aküler ayrıca nikel folyo ısıtma elemanını içerecek şekilde standartlaştırılmalıdır.
Yang ve meslektaşlarının mühendislik zaferi, uzun zamandan beri görülmeyen elektrikli araç devriminin şimdi tam gözümüzün önünde olduğunun bir başka işareti.