Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) araştırmacılar, elektrikli otomobil ve aygıtların kayda kıymet derecede daha süratli şarj olmasını sağlayabilecek bir keşfe imza attı.
Bu çığır açıcı buluş, tüm lityum iyon bataryaların özündeki temel tepkiyle ilgili.
Akıllı telefonlardan dizüstü bilgisayarlara ve elektrikli araçlara kadar her şeye güç veren bu bataryalar, lityum iyon isimli küçük parçacıkları katı elektrotların içine ve dışına taşıyarak çalışıyor ve bu süreç, batarya ömrü boyunca binlerce sefer tekrarlanıyor.
Independent Türkçe’nin aktardığına nazaran bu tepkinin suratı, bataryanın ne kadar süratli şarj olacağını ve ne kadar güç sağlayabileceğini belirliyor.
Mühendisler bataryaları geliştirme gayretlerinde bugüne kadar büyük ölçüde deneme yanılma yoluna başvuruyordu. Yüzyıllık bir denkleme dayanan yaygın teori, farklı gereçlerin neden bu kadar tutarsız sonuçlar ürettiğini tam olarak açıklamıyordu.
ŞARJLAR HIZLANABİLİR
MIT araştırmacıları, tepkinin “eşleşmiş iyon-elektron transferi” ismi verilen bir şeye dayandığını gösterdi; bu durumda lityum iyonları, yalnızca elektronlarla birlikte olduğunda elektrota verimli bir biçimde hareket ediyor.
MIT’de matematik profesörü olan Martin Bazant şöyle diyor:
Bu çalışmanın, tepkilerin daha süratli ve denetimli olmasını sağlayarak şarj ve deşarjı hızlandırmasını umuyoruz.
Telefon ve elektrikli otomobillerde kullanılanlar da dahil 50’den fazla farklı materyalde tepki suratlarını ölçen grup, klasik modelin sürecin suratını değerli ölçüde artırdığını keşfetti.
Yeni teorileri, hem gerçek dünya bilgileriyle eşleşiyor hem de tepkisi hızlandırmanın yollarını da ortaya koyuyor.
Araştırmacılar, bataryanın içindeki sıvı elektroliti ayarlayarak (örneğin muhakkak kimyasal bileşenleri değiştirerek) şarj suratlarının kayda paha derecede artırılabileceğini ve batarya ömrünü kısaltan aşınma ve yıpranmanın azaltılabileceğini buldu.
Profesör Bazant çalışmanın nihayet üreticilere, kıymetli iddialara güvenmek yerine bataryaları rasyonel bir biçimde tasarlamaları için gereken “teorik çerçeveyi” sunabileceğini belirtiyor.
Meslektaşı Profesör Yang Shao-Horn, bunun yıllarca süren baş karıştırıcı sonuçları tek bir net fotoğrafta “birleştirdiğini” söylüyor.
Araştırmanın sonuçları, hakemli mecmua Science’ta “Lithium-ion intercalation by coupled ion-electron transfer” (Eşleştirilmiş iyon-elektron transferiyle lityum iyon enterkalasyonu) başlıklı bir makaleyle yayınlandı.
