Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, elektrikli araçlar ve diğer cihazların şarj sürelerini önemli ölçüde hızlandıracak bir buluş gerçekleştirdi.
Bu yenilikçi keşif, lityum iyon bataryalarının temel kimyasal reaksiyonlarıyla ilgili bir gelişme sunuyor.
Smart telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve elektrikli araçlar gibi birçok cihazı besleyen lityum iyon bataryaları, lityum iyonlarının katı elektrotlar içinde ve dışında hareket etmesiyle çalışıyor ve bu işlem batarya ömrü boyunca yeniden tekrar ediyor.
Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)
Söz konusu reaksiyon hızı, bir bataryanın ne kadar hızlı şarj olabileceğini ve ne kadar enerji sağlayabileceğini belirleyen bir faktördür.
Bugüne kadar mühendisler, bataryaların geliştirilmesi sürecinde büyük ölçüde deneme yanılma yöntemlerine dayanıyordu. Yüzyıllık bir denkleme dayanan klasik teori, farklı malzemelerin neden değişken sonuçlar verdiğini net bir biçimde açıklayamıyordu.
MIT araştırmacıları, söz konusu reaksiyonun “eşleşmiş iyon-elektron transferi” adı verilen bir prensibe dayandığını ortaya koydu. Bu durumda lityum iyonları, yalnızca elektronlarla birlikte olduğunda elektrota etkili bir şekilde hareket edebiliyor.
MIT Matematik Profesörü Martin Bazant, bu buluşun, reaksiyonların daha hızlı ve kontrollü olmasını sağlayarak şarj ve deşarjı hızlandırabileceğini belirtmektedir.
Ekip, 50’den fazla malzeme üzerinde gerçekleştirdiği incelemede, geleneksel modelin reaksiyon hızını önemli ölçüde abarttığını keşfetti.
Yeni bulunan teoriler ise hem gerçek dünya verileriyle örtüşmekte hem de reaksiyon hızlarını artırmanın yollarını göstermektedir.
Araştırmacılar, bataryaların içindeki sıvı elektroliti belirli kimyasal bileşenleri değiştirerek düzenlemenin, şarj hızını anlamlı bir şekilde artırabileceğini ve aşınma ile yıpranmayı azaltabileceğini ortaya koydular.
Profesör Bazant, bu çalışmanın üreticilere daha önce pahalı tahminlere bel bağlamak yerine bataryaları mantıklı bir şekilde tasarlamaları için gerekli teorik temeli sunabileceğini dile getiriyor.
Meslektaşı Profesör Yang Shao-Horn, araştırmanın yıllar süren karmaşık sonuçları tek bir net çerçevede birleştirdiğini ifade ediyor.
Araştırmanın sonuçları, hakemli dergi Science’da “Lithium-ion intercalation by coupled ion-electron transfer” (Eşleştirilmiş iyon-elektron transferiyle lityum iyon enterkalasyonu) başlıklı bir makale ile yayımlandı.
0 Comments