Yeni batarya elektrikli arabaları birkaç dakikada şarj edebilir

Elektrikli araçlardakilerle aynı enerji yoğunluğuna sahip lityum-iyon batarya, 10 dakikadan kısa sürede yüzde 80 oranında şarj oluyor

Fotoğraf: Unsplash
Fotoğraf: Unsplash
TT

Yeni batarya elektrikli arabaları birkaç dakikada şarj edebilir

Fotoğraf: Unsplash
Fotoğraf: Unsplash

Bilim insanları, elektrikli arabalardan akıllı telefonlara kadar her şeyde bulunan lityum-iyon pillerin ultra hızlı şarjında yeni rekor kırdı.

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (USTC) ve Kaliforniya Üniversitesi'nden çok uluslu bir ekip, elektrikli araçlarda bulunanlara benzer enerji yoğunluğuna sahip bir pilin yeniden şarj süresini hızlandıran yeni bir yöntem geliştirdi.

302 Wh kg'lık batarya, enerjisinin yüzde 80'ini sadece 9 dakikada şarj ederek daha önce bildirilen ticari lityum-iyon bataryaları geride bıraktı.

Şarj yöntemi bataryanın stabilitesini de etkilemedi. Batarya, 300'den fazla şarj-deşarj döngüsünden sonra kararlı kaldı.

Araştırmacılar yeni yaklaşımı bir "paradigma değiştirme stratejisi" diye tanımladı. Bu yaklaşım şarj hızlarını radikal biçimde iyileştirmek için elektrokataliz diye bilinen bir süreçten yararlanıyor.

Bu araştırma, temiz enerji taşımacılığına geçişi hızlandırabilecek yüksek enerjili, hızlı şarj olan bataryaların geliştirilmesine yönelik önemli bir adıma işaret ediyor.

Görsel kaldırıldı.

Uluslararası Enerji Ajansı'nın hazırladığı raporda batarya şarj sürelerinin uzunluğu, elektrikli araçların benimsenmesinin önündeki en önemli 5 engelden biri olarak gösterilmişti.

Bu son araştırma, Journal of the American Chemical Society'de yayımlanan "Solid-State Electrocatalysis in Heteroatom-Doped Alloy Anode Enables Ultrafast Charge Lithium-Ion Batteries" (Heteroatom Katkılı Alaşım Anotta Katı Hal Elektrokatalizi Ultra Hızlı Şarjlı Lityum-İyon Pillere Olanak Sağlıyor) başlıklı çalışmada detaylandırıldı.

ABD'deki Georgia Tech'ten araştırmacıların lityum-iyon piller için katot araştırmaları sırasında bir atılım bildirdikleri hafta geldi.

Ekip, "devrim niteliğinde bir malzeme" kullanarak, geleneksel lityum-iyon pillerin maliyetinin çok altında bir maliyetle elektrikli araçlarda kullanıma uygun bir pil üretmeyi başardı.

Georgia Tech Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Okulu'nda doçent olan Hailong Chen, yeni katodu "ezber bozan" diye niteleyerek, geniş ölçekte uygulanması halinde "elektrikli araç ve tüm lityum-iyon pil pazarını büyük ölçüde geliştirebileceğini" sözlerine ekledi.

Independent Türkçe



Tek şarjla yaşam boyu enerji sağlayabilen nükleer pil geliştirildi

Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)
Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)
TT

Tek şarjla yaşam boyu enerji sağlayabilen nükleer pil geliştirildi

Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)
Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)

Bilim insanları karbonun radyoaktif bir formuyla çalışan küçük bir prototip nükleer pilin, tek bir şarjla cihazlara onlarca yıl ve hatta muhtemelen bir kullanıcının tüm ömrü boyunca güvenli bir şekilde enerji sağlayabileceğini söylüyor.

Araştırmacılar, örneğin böyle bir batarya takılı bir kalp pilinin, bir kişinin tüm yaşamı boyunca dayanabileceğini ve ameliyatla değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırabileceğini söylüyor.

Ancak bilim insanları, bataryanın enerji dönüşüm verimliliğinin daha iyi hale getirilmesi için daha fazla optimizasyona ihtiyaç duyduğunu belirtiyor.

Modern çağda cep telefonları ve diğer birçok mobil cihaz, şarjları genellikle birkaç saat ila birkaç gün dayanan lityum iyon bataryalar kullanıyor.

Ancak bu bataryalar kullandıkça bozuluyor ve daha sık şarj edilmeleri gerekiyor.

Lityum madenciliği de enerji ve yüksek miktarlarda su gerektirdiği için çevreye zarar veriyor.

Bu nedenle araştırmacılar, lityuma alternatif olarak sık şarj gerektirmeyen güvenli nükleer piller geliştirmeyi düşünüyor.

Güney Kore'deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden çalışmanın baş araştırmacısı Su-Il In, "Li-ion bataryaların performansı neredeyse doymuş durumda" diyor.

Bu bataryalar, belirli malzemeler tarafından engellenebilen radyasyon yayan güvenli radyoaktif malzemelerin yaydığı yüksek enerjili parçacıklardan yararlanarak enerji üretiyor.

Örneğin beta ışınlarının (ya da yüksek hızlı elektronlar) ince bir alüminyum levha tarafından korunabilmesi, betavoltaikleri nükleer pillerde güvenli bir seçim haline getiriyor.

Amerikan Kimya Topluluğu'nun son toplantısında sunulan yeni çalışmada araştırmacılar, karbonun kararsız ve radyoaktif bir formu olan karbon-14'le çalışan bir betavoltaik batarya prototipini sergiledi.

Bilim insanları, karbonun bu formunun sadece metal bir levha kullanılarak engellenebilen beta ışınları ürettiğini ve ayrıca nükleer enerji santrallerinden çıkan bir yan ürün olduğu için "kolayca erişilebildiğini" söylüyor.

Dr. In şu ifadeleri kullanıyor:

Karbonun radyoaktif bir izotopunu kullanmaya karar verdim çünkü sadece beta ışınları üretiyor.

Bataryada elektronlar titanyum dioksit bazlı bir yarı iletkene çarparak bir "elektron transferi şelalesine" yol açıyor.

Araştırmacılar uygulamalar sırasında, her iki elektrottaki radyokarbondan salınan beta ışınlarının harici bir devreden geçen ve kullanılabilir elektrik üreten bir elektron şelalesi oluşturduğunu keşfetti.

Radyokarbon çok yavaş bozunduğundan, bataryanın teoride bütün bir ömür boyunca dayanabileceğini söylüyorlar.

"Güvenli nükleer enerjiyi parmak büyüklüğündeki cihazlara yerleştirebiliriz" diyen Dr. In, bataryaların özellikle tıbbi cihazlarda kullanım alanı bulabileceğini ekliyor.

Independent Türkçe