Çin, batarya teknolojisinde çığır açabilecek eşine rastlanmamış bir cevher keşfetti

Bilim insanları, yeni cevherde bulunan nadir toprak metali niyobyumun "ezber bozan" pillerin yapımında kullanılabileceğini söylüyor

(Pexels)
(Pexels)
TT

Çin, batarya teknolojisinde çığır açabilecek eşine rastlanmamış bir cevher keşfetti

(Pexels)
(Pexels)

Çin'de yarı iletkenlerde yaygın kullanılan bir elementi muazzam miktarlarda içeren, daha önce görülmemiş bir cevher bulundu ve bu keşif batarya teknolojisinde yeni gelişmelere önayak olabilir.

Jeologlar, Çin'in kuzeyindeki İç Moğolistan'da niyobobaotit adlı yeni cevherin içinde nadir toprak metali niyobyumu buldu.

Bu nadir toprak metali, jet motorları ve roketlerdeki alaşımlarda yaygın kullanılıyor ve ayrıca düşük sıcaklıklarda olağanüstü akım iletme özelliği sergiliyor. Bazı araştırmacılar, niyobyumdan yapılan bataryaların geleneksel lityum iyon pillere göre çeşitli avantajları olduğunu belirtiyor.

Günümüze kadar niyobyumun ana kaynağı, Kanada, Brezilya, Avustralya ve Nijerya'da yaygın olarak çıkarılan cevher minareli kolumbitti ve Çin, çelik endüstrisi için elementin yaklaşık yüzde 95'ini ithalat yoluyla elde ediyor.

South China Morning Post gazetesinin haberine göre uzmanlar, jeologlar niyobobaotitten yeterli hacim ve kalitede niyobyum çıkarılabileceğini kanıtlayabilirse, bunun Çin'in "kendi kendine yetmesini" sağlayabileceğini söyledi.

Çin'in sivil ve askeri nükleer programlarını denetlemekten sorumlu devlet kuruluşu Çin Ulusal Nükleer Şirketi'ne göre, niyobobaotit cevheri Uluslararası Mineraloji Birliği'nin sınıflandırma komitesinden resmi onay aldı.

Brezilya Metalurji ve Madencilik Şirketi (BMMŞ), gelişmiş lityum iyon piller yapımında niyobyum kullanılmasına yönelik yeni projeler üzerinde çalışıyor.

Çin devlet haber ajansı Şinhua, bu yıl BMMŞ'nin lityum pillerde bu nadir toprak elementinin kullanımını iyileştirmek için üniversiteler, araştırma merkezleri ve batarya üreticileriyle işbirliğine gittiğini bildirmişti.

Singapur Ulusal Üniversitesi Gelişmiş 2D Malzemeler Merkezi Direktörü Antonio Castro Neto önceki aylarda niyobyum pillerin, güvenlik riskleri, kısa kullanım ömürleri ve uzun şarj süreleri gibi zorluklara yol açma eğilimindeki geleneksel lityum iyon pillere göre çeşitli avantajlar sunmasının beklendiğini söyledi.

Dr. Neto, "Güvenlik, verimlilik ve sürdürülebilirlikte ezber bozduğunu kanıtlayan niyobyum grafen pilleri geliştirme çalışmalarımızda önemli ilerleme kaydettik" dedi.

Araştırmacılar, niyobyum grafen pillerin performans süresinin geleneksel lityum iyon pillerden 10 kat daha uzun olabileceğini, böylece pillerin yaklaşık 30 yıl dayanabileceğini, aynı zamanda daha dayanıklı ve güvenilir hale getirilebileceğini belirttiler.

Halihazırda geliştirme aşamasında olan bu pillerin 10 dakikadan kısa sürede tam şarja ulaşabileceğini de ifade ettiler.

BMMŞ'nin küresel bataryalar başkanı Rogerio Ribas yaptığı açıklamada şunları söyledi:

Daha uzun ömre sahip oldukları için yeni grafen niyobyum piller, mevcut lityum iyon pillere kıyasla toplam sahiplik maliyetini önemli ölçüde azaltıyor ve ultra hızlı şarj özelliklerine sahip. Ayrıca yüksek sıcaklıklarda bile patlama riski taşımadıkları için daha yüksek güvenlik sunuyorlar.

Independent Türkçe



Elektrikli araçlarda menzil anksiyetesine son verecek buluş

Bilim insanları yeni tasarımın "menzil anksiyetesini" çözeceğini umuyor (Reuters)
Bilim insanları yeni tasarımın "menzil anksiyetesini" çözeceğini umuyor (Reuters)
TT

Elektrikli araçlarda menzil anksiyetesine son verecek buluş

Bilim insanları yeni tasarımın "menzil anksiyetesini" çözeceğini umuyor (Reuters)
Bilim insanları yeni tasarımın "menzil anksiyetesini" çözeceğini umuyor (Reuters)

Bilim insanları elektrikli araçların bataryasının 15 dakikada sıfırdan yüzde 80'e çıkmasını sağlayan bir model geliştirdi. Buluşun, ikinci el elektrikli araba piyasasına da katkı sunması bekleniyor. 

Elektrikli araçların boş bataryasının dolması yaklaşık 1 saati buluyor. Bu durum sürücülerin şarj istasyonuna denk gelmeden uzun mesafe yol kat etmeye çekimser yaklaştığı bir "menzil anksiyetesine" yol açıyor.

Kanada'daki Waterloo Üniversitesi'nden araştırmacılar, bu soruna yeni bir batarya geliştirmek yerine mevcut teknolojide küçük bir değişiklik yaparak el attı.

Bütün bataryalar anot ve katot denen iki temel bileşenden oluşuyor. 

Advanced Science adlı hakemli dergide yayımlanan makalede aktarıldığı üzere, araştırmacılar genellikle grafit içeren anodun tasarımını değiştirdi. 

Grafit parçacıklarını kaynaştıran ekip, bu sayede elektriğin daha iyi iletilmesini sağladı. Değişiklik sonucu bataryadaki lityum iyonlar, bozulma veya hızlı şarjdan kaynaklanan güvenlik tehlikeleri olmadan hızlıca hareket etmeye başladı

Bilim insanları yeni tasarımın bataryanın doluluk oranını 15 dakika içinde sıfırdan yüzde 80'e çıkarabildiğini söylüyor.

Ayrıca mevcut teknoloji üzerinde değişiklik yapılması sayesinde yeni tasarımın halihazırda üretilen bataryalara kolayca uyarlanabileceğini düşünüyorlar. 

Makalenin ortak başyazarı Michael Pope, "Lityum-iyon pillerdeki malzemelerle ilgili çalışmada tekerleği yeniden icat etmiyoruz. Sadece parçacıkları daha iyi bir yolla düzenliyoruz ve onları bir arada tutan bağlayıcılara son teknoloji elektron, iyon ve ısı transferi özellikleri gibi yeni işlevler sağlıyoruz" diyerek ekliyor:

Bu yaklaşım teknolojinin ölçeklenebilir olmasını ve mevcut üretim hatları kullanılarak uygulanabilmesini sağlayarak batarya üreticilerine düşük maliyetli bir çözüm sunuyor.

Ekip, 800 şarja kadar bozulmadan çalışan bataryanın, ikinci el elektrikli araç almak isteyenlerin daha güvende hissetmesini sağlayacağını düşünüyor. 

Çabuk şarj olması, evinde şarj istasyonu bulunmayan kişilerin de bu arabaları kullanmasını kolaylaştırabilir.

Çalışmanın bir diğer yazarı Yverick Rangom, "Elektrikli araçları sadece zenginler için değil herkes için daha uygun fiyatlı ve erişilebilir hale getirmemiz gerekiyor" ifadelerini kullanıyor: 

Bataryaları küçültüp daha hızlı şarj edilmelerini ve daha uzun ömürlü olmalarını sağlarsak aracın toplam maliyetini düşürürüz.

Araştırmacıların bundan sonra üretim sürecini geliştirerek teknolojiyi sektörde benimsenmeye hazır hale getirmeyi amaçlıyor.

Independent Türkçe, Interesting Engineering, TechXplore, Advanced Science