Bu Elektrikli Araç Bataryası Atılımı, Sadece 12 Dakikalık Şarjla Devasa Bir Menzil Vaat Ediyor

Bu Elektrikli Araç Bataryası Atılımı, Sadece 12 Dakikalık Şarjla Devasa Bir Menzil Vaat Ediyor

Elektrikli bir araca geçmeden önce alıcıların karşılaştığı en büyük ikilemlerden biri menzil kaygısıdır. Yıllar içinde şarj altyapısı önemli ölçüde iyileşmiş olsa da, şarjın yavaş hızı hala önemli bir sorun olmaya devam ediyor. Tesla'nın Süper Şarj Cihazları, 270 km menzilli bataryayı yaklaşık 15 dakikada şarj ederken, evde kullanılan Seviye 2 duvar şarj cihazının tamamen şarj olması 8 ila 10 saat sürebiliyor. Sonuç olarak, yine de 640 km'nin altında maksimum menzil elde ediyorsunuz. Özetle, sorun iki yönlü; biri şarj hızını, diğeri de batarya kapasitesini sınırlıyor.

Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (KAIST) araştırmacılar, her iki sorunu da tek seferde çözen bir atılım yaptıklarını iddia ediyor. LG destekli Frontier Araştırma Laboratuvarı (FRL) ile ortaklaşa çalışan ekip, lityum bazlı batarya paketlerindeki dendrit oluşumu sorununu çözen yeni bir elektrolit üzerinde çalıştı. Ekip, yeni pil mimarisinin daha hızlı şarj olan, daha fazla menzil sunan ve daha uzun ömürlü pil paketlerinin geliştirilmesine olanak sağladığını belirtiyor.

Peki ne kadar? Bir basın açıklamasına göre, piller 700 km'ye kadar menzil sunabilirken, temel anot-elektrolit yenilikleri kullanıcıların pil paketini yalnızca 12 dakikada tamamen şarj etmesini sağlayacak. Ayrıca, bu piller 290.000 km'den fazla yol kat ederken performanslarını koruyabiliyor. Bu, en azından Tesla standartlarına göre, aşağı yukarı yaygın bir yöntem. Otomobil üreticisi, 2023 Etki Raporu'nda, Model 3 ve Y'deki pillerin 320.000 km yol kat ettikten sonra doğal kapasitelerinin yalnızca %15'ini kaybedebileceğini açıkladı.

Gizli Sos Elektrolitler

KAIST'in son atılımının merkezinde, pil paketinde kullanılan anot malzemesi ve elektrolitte yapılan bir değişiklik yer alıyor. KAIST Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği Profesörü Hee Tak Kim, "Elektrikli araçlar için lityum metal pillerin piyasaya sürülmesinin önündeki en büyük engeli aştık," dedi. Bilim insanları, performanslarını artırmak için grafit anot yerine lityum kullanan piller üzerinde deneyler yapıyorlar, ancak dendrit oluşumunun yalnızca pillerin performansını düşürmekle kalmayıp aynı zamanda yüksek kapasiteli şarjlarda kısa devre riski de oluşturduğu ortaya çıktı.

Araştırmalarının bir parçası olarak ekip, dendrit oluşumunun nedeninin, lityum anot üzerine gelişigüzel inorganik madde birikmesi olduğunu fark etti; bu işlem daha yaygın olarak lityum kaplama olarak bilinir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için ekip, Nature Portfolio dergisinde yayınlanan bir makalede "kohezyonu engelleyen yeni bir sıvı elektrolit" olarak tanımladıkları yeni bir ortam geliştirdi. Bu özel elektrolitin temel rolü, iyonlar katı lityum anot üzerine biriktiğinde düzgün bir yüzey tabakası oluşturmalarını sağlamaktır.

Ekip, yeni elektrolitlerinin, lityum iyonlarına (Li⁺) zayıf bağlanma afinitesine sahip bir anyon yapısına dayandığını ve bu yapının dendrit oluşumunu azaltmaya yardımcı olurken aynı zamanda pil paketini aşırı şarj ettiğini belirtiyor. Ekip, yüksek güç ve yüksek enerji uygulamaları için tasarlanmış kese hücrelerindeki piran bazlı elektrolitlerin verimliliğini analiz etti. Enerji yoğunluğu 321 Wh/kg olan ilk kategorideki elektrolitlerin boştan %70 şarj seviyesine ulaşması 12 dakika sürdü. 386 Wh/kg'a ulaşan ikinci kategorideki elektrolitlerin %80 şarj seviyesine (SoC) ulaşması ise 17 dakika sürdü.

Kaynak: SG