Teknoloji
Batarya Ömrünü İkiye Katlayan Gizli Mekanizma
Cambridge Üniversitesi'nden araştırmacılar, lityum iyon bataryaların performansını artıran gizli bir faktör keşfetti.
Hexcore
3 dk
Veri Ağına Aktar
Cambridge Üniversitesi merkezli bir araştırma ekibinin çığır açan çalışması, elektrikli araç pillerinin uzun ömürlü olması için kimya veya pahalı yeni malzemelere ihtiyaç olmadığını gösteriyor. Uzun süredir endişe konusu olan batarya kapasitesi azalması sorunu, aslında fiziksel bir faktörle çözülebiliyor; bu faktör de doğru miktarda uygulama basıncı.
Bu deneysel yaklaşım, lityum iyon pillerin performansını kökten iyileme potansiyeli taşıyor. Araştırmacılar, sabit ve kontrollü seviyede uygulanan fiziksel baskının batarya ömrünü iki katına kadar artırabileceğini bilimsel olarak kanıtladılar.
Lityum iyon pilleri temelde üç ana bileşenden oluşur: anot, katot ve elektrolit. Bataryalar şarj edilirken veya deşarj olurken içindeki lityum iyonları bu iki elektrot malzemesi arasında hareket eder. Bu kimyasal değişimler sırasında batarya hücreleri fiziksel olarak genleşir ve büzülür. İşte araştırmacılar, pillerin kullanım ömrünü etkileyen ana faktörlerden birinin tam da bu mekanik stres olduğunu ortaya koydu.
Ekip, elektrikli araçlarda en yaygın kullanılan grafik anotlara ve NMC811 katot malzemelerine sahip standart hücreleri inceledi. Ticari olarak piyasada bulunan pillerin farklı basınç altındaki davranışlarını test etmek için özel bir sistem geliştirdiler. Bu laboratuvar düzeneğinde bataryalar, sürekli ve kontrollü hava dolu pnömatik körükler yardımıyla sabit bir basınca maruz bırakıldı. Aynı zamanda yerleştirilen hassas sensörler sayesinde şarj ve deşarj döngüleri boyunca meydana gelen en küçük hacim değişimleri bile titizlikle kaydedildi.
Veriler, batarya ömrünü maksimize eden ideal basınç noktasının yaklaşık 12,5 bar seviyesinde olduğunu gösterdi. Bu seviye, geleneksel düğme tipi hücrelerde kullanılan basınca kıyasla tam olarak dört kat daha yüksek bir kuvvete tekabül ediyor.
Bu optimum koşullar altında test edilen piller, kapasiteleri yüzde 80'e düşene kadar 375 döngü üzerinde kullanıldı. Bu başarı oldukça dikkat çekici çünkü benzer deneylerde sadece 3 bar gibi düşük veya 37,5 bar gibi yüksek basınçlarda test edilen hücrelerin ömrünün yalnızca 160 ile 170 döngü civarında kaldığı görüldü.
Raporlara göre, çok düşük basınç altında katot malzemesi yüzeyinde daha fazla çatlak oluşuyor. Bu mikro yapılar hem metal çözünmesini hızlandırıyor hem de bataryadaki değerli lityum iyonlarının dışarı kaybolmasını artırıyor. Öte yandan aşırı yüksek basınç da elektrotların havalı ve gözenekli yapılarını bozarak içindeki ion hareketini güçlükle gerçekleştirilebilir hale getiriyor. Dahası, bu durum lityum kaplanması riskini de beraberinde getiriyor; her iki uç koşul da batarya malzemesinin erken yıpranmasına neden oluyor.
Bu bulgular doğrultusunda bir bataryanın uzun ömürlü olması için mutlak suretle tanımlanan bir “altın Oran” veya ideal basınç aralığı içerisinde tutulması gerekiyor. Araştırmacılar, bu yöntemin henüz deneysel aşamada olduğunu belirtiyor ancak teknolojinin ikinci el elektrikli araç pazarında ve pil geri dönüşümü konularında büyük farklar yaratabileceğini öngörüyor.
Apple, Taptic Engine teknolojisi nedeniyle Taction Technology'nin iki patentini ihlal ettiği gerekçesiyle 5,72 milyar dolar tazminat cezasına çarptırıldı.
Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu sen yap!
E-posta adresiniz yayımlanmayacaktır. Gerekli alanlar (*) ile işaretlenmiştir.
