Kendi kendini onaran piller, elektrikli araçların güç paketlerinin ömrünü ve performansını iki katına çıkarabilir

Kendi kendini onaran piller, elektrikli araçların güç paketlerinin ömrünü ve performansını iki katına çıkarabilir

Bilim insanları, elektrikli araçların (EV) ömrünü iki katına çıkarabilecek bir teknoloji olan, iç hasarları teşhis edip onarımları başlatmak üzere tasarlanmış kendi kendini onaran piller geliştiriyor. Araştırma, elektrikli araçların ömrünü ve benimsenmesini sınırlayan önemli bir faktör olan pil bozulmasını ele alıyor.

Araştırmacılar bir basın açıklamasında, "Pil ömrünün uzatılması, elektrikli araçların karbon ayak izini de azaltacak ve hem tüketiciler hem de çevre için kazan-kazan durumu yaratacak" dedi.

Bu çalışma, AB tarafından finanse edilen PHOENIX girişiminin bir parçasıdır. Proje, ulaşım sektörünün Avrupa Birliği'nin yeni araçlar için 2035 sıfır emisyon hedefi gibi hedeflere doğru ilerlemesini desteklemek için dayanıklı ve sürdürülebilir piller üretmeyi amaçlıyor.

Almanya'daki Fraunhofer Silikat Araştırma Enstitüsü'nde (ISC) malzeme bilimci olan Johannes Ziegler, "Amaç, aynı pilin kendi kendini onarabilmesi ve böylece genel olarak daha az kaynağa ihtiyaç duyulması sayesinde pil ömrünü artırmak ve karbon ayak izini azaltmaktır" dedi.

Arızaları işaretlemek için sensör kullanımı

İsviçre, Almanya, Belçika, İspanya ve İtalya'dan bilim insanlarının iş birliğiyle yürütülen PHOENIX projesi, dahili sensörlerden oluşan bir sistem geliştiriyor. Bu sistem, temel güvenlik parametrelerini büyük ölçüde izleyen mevcut Pil Yönetim Sistemlerinden (BMS) daha ayrıntılı veriler sağlıyor.

İsviçre Elektronik ve Mikroteknoloji Merkezi'nde (CSEM) mühendis olan Yves Stauffer, "Şu anda algılanan veriler genel sıcaklık, voltaj ve akım açısından oldukça sınırlı," dedi.

"Kalan enerji miktarını tahmin etmenin yanı sıra güvenliği de sağlıyor."

PHOENIX sistemi, fiziksel şişmeyi tespit etmek, dahili ısı haritaları oluşturmak ve belirli gazları belirlemek için sensörler kullanarak pil hasarına karşı erken uyarı sağlıyor.

Basın bülteninde, "Pilin beyni onarım gerektiğine karar verdiğinde, iyileşme etkinleştirilir. Bu, örneğin pili eski haline getirmek veya içindeki kendi kendini onarma mekanizmalarını tetiklemek için hedefli ısı uygulamak anlamına gelebilir," açıklaması yapıldı.

Araştırmacılar, kimyasal bağları yeniden yapılandırmak için hedefli ısı uygulamak da dahil olmak üzere çeşitli yöntemler araştırıyor.

CSEM'de pil kimyacısı olan Liu Sufu, "Fikir, termal işlem altında bazı benzersiz kimyasal bağların geri döneceği yönünde," diye açıkladı.

Başka bir teknik ise, kısa devrelere neden olabilen metalik büyümeler olan "dendritleri" parçalamak için manyetik alanlar kullanır.

Pil performansını da iyileştiriyor

Araştırma, Mart 2025'te, pil kesecikli hücreler üzerinde test edilmek üzere yeni bir sensör ve tetik prototipi grubunun ortaklara gönderilmesiyle bir dönüm noktasına ulaştı. Bu aşama, teknolojinin etkinliğini doğrulamaya yardımcı olacak.

Proje, ömrü uzatmanın yanı sıra performansı da iyileştirmeyi hedefliyor.

Sufu, "Daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip yeni nesil piller geliştirmeye çalışıyoruz," diye ekledi. Ekip, standart grafitten daha fazla enerji depolayabilen pil anotlarında silikon kullanımını test ediyor.

Projenin kendi kendini iyileştirme teknolojisi, silikon bazlı anotların ticari olarak uygulanabilir olması için gereken kararlılığı sağlayabilir ve potansiyel olarak daha uzun menzilli, daha hafif elektrikli araçların ortaya çıkmasına yol açabilir.

Girişim, elektrikli araçlara olan artan talebi ele alıyor ve sektörün lityum ve nikel gibi kritik hammaddelere olan bağımlılığını azaltabilir. Araştırmacılar, sensörlerin üretim maliyetlerini artırdığını kabul ediyor ve teknolojiyi ekonomik açıdan optimize etmek için çalışıyorlar.

Ziegler, "Pillerin ömrünü uzatmak ve elektrikli araçlar üzerinde çalışmak heyecan verici," diye sözlerini tamamladı. "Önemli olan parçaları bir araya getirmek."

Kaynak: IE