O’dan 100’e 10 dakikada çıkan batarya
Elektrikli araç sahipleri, reaksiyon hızını artırmak için bataryayı ısıtan yeni bir tasarım sayesinde, araçlarını 10 dakika kadar kısa bir sürede tam olarak şarj edebilecek.
Elektrikli otomobillerin satın alınmasındaki en büyük engellerden biri, bir otomobilin benzinle doldurulmasına kıyasla akünün şarj edilmesi için gereken süre. Penn Eyalet Üniversitesi’nden Chao-Yang Wang, “Bu nedenle, elektrikli otomobilleri ticari olarak daha cazip hale getirmenin anahtarı, 10 dakika içinde yüzde 80 şarja (veya yaklaşık 300 kilometre mesafe) ulaşabilen pillerin geliştirilmesinde yatıyor.” diyor.
Ancak bu, pillerin 400 kilovat güçle hızlı bir şekilde çalışmasını gerektiriyor ve şu anda piyasada bulunanlar bunu yapamaz. Piller hızlı bir şekilde şarj edildiğinde (lityum iyonları pozitiften negatif elektroda geçerken) lityumun negatif elektrot yüzeyinde pil ömrünü kısaltan plaka benzeri tortular oluşturma eğilimi var.
Wang ve meslektaşları, pili lityum kaplamanın oluşmasına izin vermek için çok yüksek bir sıcaklığa ısıtmak suretiyle bu sorunu en aza indirebileceklerini söylüyor. Bunu test etmek için, piyasada satılan bir endüstriyel bataryayı kullandılar ve elektron katmanlarının bir yığınına mikron kalınlığında nikel folyoları yerleştirdiler. Bu yapı, elektrotun 30 saniyeden daha az bir sürede ısınmasına izin vererek iyonların yüzeyinde kaplama yapmadan hızlı bir şekilde negatif elektrot içine hareket edebilmelerini sağladı.
Daha sonra pillerin 40 °C, 49 °C ve 60 °C’de şarj edildiğinde ne kadar iyi çalıştığını test ettiler ve performansı 20 °C’de şarj edilen bir kontrol pili ile karşılaştırdılar. 20 °C’de pilin performansı önemli ölçüde azaldı ve sadece 60 döngü boyunca hızlı şarj özelliğini devam ettirebildi. Buna karşılık elektrodun 60 °C’ye ısıtılması, pilin performansı sınırlayan lityum kaplamayı oluşturmadan 2500 kez yeniden şarj olmasına izin verdi. Wang, bunun 14 yıllık kullanıma veya 750 bin kilometrelik bir ömre eşdeğer olduğunu söylediler.
Bu, eski bir lityum pilin yüksek sıcaklıkta şarj edilmemesi gerektiği fikrini tersine çeviriyor, çünkü pili bozuyor. Wang, bunun yerine, bulgular yüksek sıcaklıkta kısa süreli bir patlamanın faydalarının negatiflerden daha ağır basılacağını gösteriyor.