Batarya teknolojisinde çığır açan buluş "benzersiz performans" sağlıyor

Sodyum-iyon piller yakında akıllı telefonlardan rüzgar santrallerine kadar her şeyde kullanılabilir

(Unsplash)
(Unsplash)
TT

Batarya teknolojisinde çığır açan buluş "benzersiz performans" sağlıyor

(Unsplash)
(Unsplash)

Japonya'daki araştırmacıların batarya teknolojisinde gerçekleştirdiği büyük atılım, yeni nesil pillerin nihayet seri üretime girmesinin önünü açabilir.

Tokyo Bilim Üniversitesi'nden bir ekip, geleneksel lityum-iyon pillere eşdeğer performansa sahip sodyum-iyon piller üretmenin bir yolunu keşfetti.

Lityum-iyon veya diğer adıyla li-iyon bataryalar elektrikli arabalardan akıllı telefonlara kadar her şeyde kullanılıyor fakat çıkarılması zor ve pahalı kaynaklardan üretiyorlar. Ayrıca zehirli ve yanıcı sıvı elektrolitler içeriyorlar.

Buna karşılık sodyum iyon piller daha ucuz, aşırı sıcaklıklara karşı kararlılık sunuyor ve aşırı ısınma riski taşımıyor. Şimdiye kadar ana sınırlaması li-iyon pillere kıyasla daha düşük enerji yoğunluğu olmuştu.

Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için bilim insanları nano yapılı sert karbondan yüksek kapasiteli bir elektrot geliştirdi ve bunu optimize ederek gerçek bir bataryaya eklediler.

Araştırmacılar, yeni elektrotların "benzersiz bir performans" gösterdiğini ve tüketici elektroniği ve elektrikli araçlar için yeni nesil bataryalar üretilmesinde uygulanabilir bir seçenek sunduğunu söyledi.

Tokyo Bilim Üniversitesi'nden Profesör Shinichi Komaba, "Bu değer, şu anda ticarileştirilmiş belirli lityum-iyon pil türlerinin enerji yoğunluğuna eşdeğerdir... ve laboratuvarımızın 2011'de rapor ettiği ilk sodyum-iyon pillerin enerji yoğunluğunun 1,6 katından fazladır" dedi.

Bu buluş, sodyum-iyon pilleri, güneş ve rüzgar enerjisi santralleri için düşük karbon ayak izli enerji depolama sistemleri gibi diğer pratik uygulamalarda da uygun hale getirebilir.

Araştırma, Advanced Energy Materials akademik dergisinde yayımlanan  "New template synthesis of anomalously large capacity hard carbon for Na- and K-ion batteries" (Na- ve K-iyon bataryalar için anormal derecede yüksek kapasiteli sert karbonun yeni şablon sentezi) başlıklı çalışmada detaylandırıldı.

Independent Türkçe



Bataryalar için yeni bir malzeme geliştiren bilim insanlarından dünya rekoru

(Reuters)
(Reuters)
TT

Bataryalar için yeni bir malzeme geliştiren bilim insanlarından dünya rekoru

(Reuters)
(Reuters)

Andrew Griffin 

Bu çığır açıcı gelişme, sonunda katı hal bataryalarının üretimine ve yaygın kullanımına olanak sağlayabilir. Bunlar, alev alabilen mevcut lityum iyon bataryalardan daha fazla kapasiteye sahip olduğundan geleceğin kilit teknolojisi olarak görülüyor ve bir gün elektrikli arabalara ve diğer teknolojilere güç sağlamak için kullanılabilir.

Ancak katı hal bataryaları, imalat ve kullanım aşamasındaki çeşitli zorluklar nedeniyle henüz yaygın bir şekilde benimsenip üretilemiyor.

Araştırmacılar yeni bir malzemenin, artık bu sorunların bazılarını çözmeyi sağlayarak bu bataryaları gerçekten piyasaya sürmeye yönelik bir adım olabileceğini söylüyor.

Araştırmacılar lityumdan, daha önce bilinen tüm maddelerden yüzde 30 daha hızlı yeni bir malzeme üretti. Lityum, antimon ve skandiyumdan oluşan malzeme sadece rekor kırmakla kalmayıp başka pratik uygulamaların geliştirilmesinin de önünü açabilir.

Bulguları açıklayan makalenin yazarlarından Jingwen Jiang, "Keşfimizin geniş bir yelpazedeki diğer malzemelerde iletkenliği artırma yönünde daha geniş etkileri olabileceğine inanıyoruz" diyor. Araştırmacılar, yeni bataryaların geliştirilmesine yol açan aynı ilkelerin başka atılımlara da uygulanabileceğini öne sürüyor.

Münih Teknik Üniversitesi'nden Hubert Gasteiger, "Az miktarda skandiyum ekleyerek diğer element kombinasyonlarına model olabilecek yeni bir ilkeyi ortaya çıkardık" ifadelerini kullanıyor. 

Malzemenin batarya hücrelerinde kullanılabilmesi için hâlâ birçok test yapılması gerekse de iyimseriz.

Çığır açıcı adım, hakemli dergi Advanced Energy Materials'ta yayımlanan "Scandium Induced Structural Disorder and Vacancy Engineering in Li3Sb – Superior Ionic Conductivity in Li3−3xScxSbv" (Li3Sb'de Skandiyum Kaynaklı Yapısal Bozukluk ve Boşluk Tasarımı: Li3-3xScxSbv'de Üstün İyonik İletkenlik) başlıklı yeni bir makalede aktarılıyor.

Independent Türkçe, independent.co.uk/tech