Elektrikli araba (otomobil) almak isteyenlerin en büyük tereddütü ortadan kalkıyor. Bataryada devrim gibi bir yenilik yaptılar.

Elektrikli araba (otomobil) almak isteyenlerin en büyük tereddütü ortadan kalkıyor. Bataryada devrim gibi bir yenilik yaptılar.

Güney Kore’deki UNIST araştırmacıları, yüksek voltajlı lityum-iyon bataryalarda oksijen kaynaklı yaşlanmayı engelleyen yeni bir jel elektrolit geliştirdi. Testlerde batarya ömrü üç katına çıktı, güvenlik ve dayanıklılık önemli ölçüde yükseldi.

Elektrikli araçların menzilini artırmak için üreticiler, lityum-iyon bataryaları giderek daha yüksek voltajlarda çalıştırıyor. Ancak voltaj arttıkça, özellikle nikel açısından zengin katot daha kararsız bir hale geliyor. Katot yüzeyinden ayrılan oksijen molekülleri reaktif oksijen türlerine (ROS) dönüşerek batarya kimyasını bozuyor. Bu süreç:

Elektrolitin parçalanmasına, Katot yüzey yapısının bozulmasına, Nikel çözünmesine, Gaz oluşumuna ve batarya şişmesine, Sonuç olarak güvenlik risklerinin artmasına neden oluyor. Yani menzili artırmak için güçlenen voltaj, bataryanın ömrünü kısaltan en büyük tehditlerden birine dönüşüyor.

Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (UNIST) araştırmacıları, sorunu kaynağında çözmek için antrasen ve nitril içeren polimer zincirlerinden oluşan yeni bir jel polimer elektrolit geliştirdi.

Bu jel elektrolit, oksijenle iki yönlü mücadele ediyor: Oksijenin serbest kalmasını engelliyor Serbest kalan oksijenin dönüştüğü ROS moleküllerini etkisiz hale getiriyor Bu özelliğiyle elektrolit, adeta bataryanın içindeki oksijen stabilitesi bekçisi gibi davranıyor.

Yapılan laboratuvar testleri, yeni jel elektrolitin etkisini açıkça ortaya koydu: 4,55 V’da 500 döngü sonunda kapasite ? Aynı koşullarda geleneksel elektrolitli bataryalar 180 döngüde ?’in altına düşüyor. Bu sonuçlar, bataryanın hem daha güvenli hem de çok daha dayanıklı hale geldiğini gösteriyor.

Yeni jel elektrolit, batarya sistemlerinin daha hafif tasarlanmasına imkân tanıyor.

Bu özellik: Havacılık ve dron teknolojisi, Elektrikli araçlar, Büyük ölçekli enerji depolama sistemleri (ESS) gibi alanlarda devrim niteliğinde bir avantaj sunuyor. Daha uzun ömürlü bataryalar, arıza ve değişim maliyetlerini ciddi biçimde azaltacak.

Bu araştırma, “katodu değiştirmek” yerine elektroliti aktive ederek batarya kararlılığını sağlama fikrini öne çıkarıyor.

Oksijen stabilitesini artıran bu yaklaşım, lityum-iyon batarya teknolojisi için yeni bir tasarım paradigmasının kapısını aralıyor. Kaynak: Interesting Engineering