Çinli bilim insanları, elektrikli araçların menzilini iki katına çıkarabilecek yeni bir batarya bileşeni geliştirdi. Araştırmacılar, bu yeni teknolojinin özellikle yüksek irtifada kullanılmak üzere tasarlanan araçlar ve drone’lar için de umut vadettiğini belirtiyor.
Elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılan lityum bataryalar, enerji üretmek için genellikle bir çözücü içindeki lityum tuzlarıyla oksijen atomları arasındaki etkileşimlere dayanıyor. Kimyasal reaksiyon sırasında tuzlar çözülüyor, lityum iyonları elektrolit içinde hareket ediyor ve bu süreç elektrik akımı üretiyor.
Ancak mevcut sistem büyük miktarda çözücü gerektiriyor. Bu durum bataryaların boyutlarının küçültülmesini zorlaştırıyor. Ayrıca çözücüler düşük sıcaklıklarda verimli çalışmıyor ve bu da pilleri soğuk bölgelerde daha az etkili hale getiriyor. Öte yandan geleneksel lityum piller teorik sınırları olan 350 watt-saat/kg seviyesine yakın çalışıyor. Bu sınır, birçok şirketi katı hal pillerine yöneltiyor.
Yeni nesil elektrolit yaklaşımı
Nature adlı akademik dergide yayımlanan çalışmaya göre, geliştirilen yeni pil oda sıcaklığında 700 watt-saat/kg’dan fazla, -50 santigrat derecede ise yaklaşık 400 watt-saat/kg enerji yoğunluğuna ulaşabiliyor.
Yeni sistemde, lityum tuzlarının etkili şekilde çözünmesini sağlayan “florlu hidrokarbon” çözücü kullanılıyor. Çinli bilim insanlarına göre bu çözücü, geleneksel lityum-oksijen modelinin yerini alıyor ve daha yüksek verimlilik sağlayarak elektrolit miktarını önemli ölçüde azaltıyor.
Nankai Üniversitesi’nden Prof. Zhao Qing, “Bir elektrolitin iyonları hızlı şekilde salması ve aynı zamanda hızlı şarj transferi sağlaması gerekir ancak bu iki özellik genellikle birbirini engeller” ifadelerini kullandı.
Araştırmacılar, lityum-florür sisteminin düşük sıcaklıklarda bile hızlı şarj transferini mümkün kıldığını ve -50 santigrat dereceye kadar soğuk ortamlarda dahi çalışabildiğini belirtiyor.
Soğuk hava ve uzun menzil avantajı
Devlet televizyonu CCTV’ye göre araştırma ekibi, “Bu büyük atılım, mevcut lityum bataryaların kapasitesini, boyutlarını veya ağırlıklarını artırmadan ikiye katlayabilir” açıklamasında bulundu.
Çalışmanın başyazarı Chen Jun, “Mevcut menzili 500 km olan elektrikli araçlar, bataryalarımızı kullanarak tek şarjla bin km’den fazla yol kat edebilir” dedi.
Bu yenilikle birlikte tipik lityum pillerin enerji yoğunluğu, katı hal pillerinin seviyesine taşınmış oluyor. Yeni bataryanın çok düşük sıcaklıklarda dahi verimli çalışabilmesi sayesinde, yüksek irtifalarda görev yapan araçlar ve drone’lar için de önemli bir alternatif oluşturabileceği ifade ediliyor.
