Pil Teknolojisinde Atılım

    Bilim adamları, EV pillerini sadece 10 dakika içinde şarj eden yeni bir teknik geliştiriyorlar.

    Bir tasarım atılımı, tipik bir elektrikli araç aküsü için 10 dakikalık bir şarj süresi sağladı. Daha kısa bir şarj süresi ve daha uzun bir seyahat menzili için elde edilen daha fazla enerjinin rekor kıran kombinasyonunu detaylandıran bir makale, Nature dergisinde 12 Ekim'de yayınlandı.

   "Daha küçük, daha hızlı şarj olan pillere duyulan ihtiyaç her zamankinden daha fazla," diyor çalışmanın baş yazarı Chao-Yang Wang. "Beklenen talebi karşılamak için yeterli pil ve kritik hammadde, özellikle de yurt içinde üretilenler yok." Wang, Penn State'te William E. Diefenderfer Makine Mühendisliği Profesörüdür.

    Kaliforniya Hava Kaynakları Kurulu, Ağustos ayında eyalette benzinle çalışan araçların satışına kısıtlamalar getirmek ve nihayetinde yasaklanmasını sağlamak için kapsamlı bir plan kabul etti. Bu, 2035 yılına kadar, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük otomobil pazarının içten yanmalı motoru etkili bir şekilde emekli edeceği anlamına geliyor.

    Wang, yeni otomobil satışlarının pille çalışan elektrikli araçlara (EV'ler) kayması durumunda, iki büyük dezavantajın üstesinden gelmeleri gerekeceğini açıkladı. İlk olarak, şarj etmek için çok yavaşlar. İkincisi, verimli ve uygun fiyatlı olamayacak kadar büyükler. Gaz pompasında birkaç dakika beklemek yerine, bazı EV'lerin bataryaya bağlı olarak şarj olması bütün gün sürebilir.

    "Hızlı şarj teknolojimiz çoğu enerji yoğun pil için çalışıyor ve sürücülerin menzil kaygısı hissetmesine neden olmadan elektrikli araç akülerini 150 kWh'den 50 kWh'ye düşürmek için yeni bir olasılık açacak" diyor laboratuvarı State College merkezli başlangıç EC Power ile ortaklık kuran Wang. "Daha küçük, daha hızlı şarj olan piller, pil maliyetini ve kobalt, grafit ve lityum gibi kritik hammaddelerin kullanımını önemli ölçüde azaltacak ve uygun fiyatlı elektrikli otomobillerin kitlesel olarak benimsenmesini sağlayacaktır."

    Wang, teknolojinin, bataryadan mümkün olan en iyi performansı talep etmek için aktif bir sıcaklık kontrol yöntemi olan dahili termal modülasyona dayandığını açıkladı. Piller en verimli şekilde sıcakken çalışır, ancak çok sıcak değildir. Pilleri sürekli olarak doğru sıcaklıkta tutmak, akü mühendisleri için büyük bir zorluk olmuştur. Wang, tarihsel olarak, yavaş tepki veren ve çok fazla enerji harcayan pil sıcaklığını düzenlemek için harici, hantal ısıtma ve soğutma sistemlerine güvendiklerini söyledi.

    Wang ve ekibi bunun yerine sıcaklığı pilin içinden düzenlemeye karar verdi. Araştırmacılar, anot, elektrolit ve katodun yanı sıra dördüncü bileşen olarak ultra ince bir nikel folyo ekleyen yeni bir pil yapısı geliştirdiler. Bir uyaran görevi gören nikel folyo, pilin sıcaklığını ve reaktivitesini kendi kendine düzenler ve bu da hemen hemen her EV pilinde 10 dakikalık hızlı şarja izin verir, Wang açıkladı.

    Araştırmacılar, "Gerçek hızlı şarj eden pillerin anında etkisi olacaktır" diyor. "Her içten yanmalı motorlu otomobilin 150 kWh donanımlı bir EV ile değiştirilmesi için yeterli ham mineral bulunmadığından, EV'lerin ana akım haline gelmesi için hızlı şarj zorunludur."

    Wang, çalışmanın ortağı EC Power'ın, araç elektrifikasyonunun uygun fiyatlı ve sürdürülebilir bir geleceği için hızlı şarj bataryasını üretmek ve ticarileştirmek için çalıştığını söyledi.