Tesla gibi firmaların başını çektiği elektrikli otomobil pazarı, dünyanın dört bir yanında büyümeye devam ediyor. Klasik otomobillerden farklı olarak bu araçların performansı büyük oranda bataryalarının performansına bağlı.
Elektrikli otomobillerle ilgili en temel engeller de bu alanda ortaya çıkıyor. Yavaş şarj süreleri ve düşük performanslar genel olarak bu otomobilleri almayı düşünenlerin en temel çekinceleri haline geldi. POSTECH Ekibi ise bu sorunu çözebilecek bir teknoloji duyurdu.
Yeni, gelişmiş yöntem
POSTECH’ten Profesör Byoungwoo Kang ve Metalürji ve Mühendislik Bölümü’nden Dr. Minkyung Kim’in başını çektiği araştırma ekibi, Sungkyunkwan Üniversitesi enerji bölümünden Profesör Won-Sub Yoon, yeni bir lityum iyon şarj prosedürü geliştirdi. Bu yöntemde şarj/deşarj süresi oldukça kısaltılabilirken parçacık boyutu da küçülmüyor.
Şimdiye kadarki yöntemlerde genel olarak daha hızlı şarj ve enerji kullanımı için lityum iyon bataryalarda parçacık boyutları küçültülüyordu. Bu yöntem nedeniyle bataryaların boyutuna göre enerji depolama miktarları düşük kalıyordu. Yeni yöntemde ise bir ara faz sayesinde büyük enerji yoğunluğu kaybolmadan ve parçacık boyutu küçülmeden daha uzun ömürlü Lityum iyon bataryalar üretmek mümkün oluyor.
Geleneksel prosedürlerde kullanılan batarya materyalleri aynı anda hem düşük hem yüksek yoğunluklu enerji ile karşı karşıya gelir ve aynı anda iki yükten de etkilendiği için yapısal olarak bozulmaya uğrar. Yeni metotta kullanılan bir ara faz sayesinde bu etki büyük oranda ortadan kaldırılıyor. Daha homojen hale gelen batarya hücreleri de çok daha hızlı şarj olabiliyor ve çok daha güçlü elektrik sağlayabiliyor.
6 dakikada %90 şarj
Yeni yöntemde kullanılan ara faz farklı parçacık yapılarını geçiş katmanı oluşturmakta kullanıyor. Sonuç olarak Li-ion olarak bildiğimiz bataryalar adeta sınıf atlıyor. Ekibin geliştirdiği deney bataryası 6 dakikada %90 doluluk oranına ulaşıyor. Ayrıca bataryada depolanmış enerjinin %54’ünü yalnızca 18 saniyede boşaltabiliyor. Bu da yüksek performanslı bataryalar için umut veriyor.
Profesör Byungwoo Kang, yaptığı açıklamada geleneksel yöntemlerin düşük enerji yoğunluğu ile hızlı şarj arasında bir orta nokta bulmayı amaçladığını söyledi. Kendi yöntemlerinin bu sorunu aştığını söyleyen bilim insanı, yaptıkları araştırmanın yüksek enerji yoğunluklu, hızlı şarj olabilen bataryaların yolunu açacağını ifade etti.
