Elektrikli araçların menzilini ikiye katlayabilecek yeni bir bileşen geliştiren Çinli bilim insanları, lityum pillerin uzun süredir mevcut olan sınırlamasının üstesinden geldi.
Elektrikli arabalarda yaygın kullanılan lityum bataryalar, enerji üretmek için genellikle bir çözücü içindeki lityum tuzlarıyla oksijen atomları arasındaki etkileşimlere dayanıyor. Kimyasal bir reaksiyon tuzları çözerek lityum iyonlarının elektrolit içinde hareket etmesini sağlıyor ve bu işlem elektrik akımı üretiyor.
Ancak bu piller büyük miktarlarda çözücü gerektiriyor, bu da boyutlarının küçültülmesinde zorluklara yol açıyor.
Çözücüler ayrıca düşük sıcaklıklarda iyi çalışmıyor, dolayısıyla onları dünyanın daha soğuk bölgelerinde daha az etkili hale getiriyor.
Dahası, piller teorik sınırları olan 350 watt-saat/kg'a yakın çalışıyor ve bu da birçok şirketi katı hal pillerine geçmeye zorluyor.
Ancak araştırmacılar, Nature adlı akademik dergide yayımlanan yeni çalışmada, yeni geliştirilen pilin "oda sıcaklığında 700 watt-saat/kg'dan fazla ve -50 santigrat derecede yaklaşık 400 watt-saat/kg'lık enerji yoğunluklarına" ulaşabileceğini söylüyor.
Yeni pil, lityum tuzlarının etkili bir şekilde çözünmesini sağlayan "florlu hidrokarbon" çözücü kullanıyor. Çinli bilim insanlarına göre bu çözücü, geleneksel lityum-oksijen modelinin yerini alıyor ve çok daha iyi verimlilik sunarak elektrolit miktarını önemli ölçüde azaltıyor.
Nankai Üniversitesi'nden Profesör Zhao Qing, "Bir elektrolitin iyonları hızlı bir şekilde salması ve aynı zamanda hızlı şarj transferi sağlaması gerekir ancak bu iki şey genellikle birbirini engeller" diye açıkladı.
Florun lityum üzerindeki daha zayıf çekimi bu sorunu çözüyor.
Araştırmacılar, lityum-florür sisteminin düşük sıcaklıklarda bile hızlı şarj transferi süreçlerini mümkün kıldığını ve -50 santigrat dereceye kadar soğuk ortamlarda dahi çalışabileceğini söylüyor.
Devlet televizyonu CCTV'ye göre araştırmacılar, "Bu büyük atılım, mevcut lityum bataryaların kapasitesini, boyutlarını veya ağırlıklarını artırmadan ikiye katlayabilir" dedi.
Nankai Üniversitesi'nden çalışmanın başyazarı Chen Jun, "Mevcut menzili 500 km olan elektrikli araçlar, bataryalarımızı kullanarak tek şarjla bin km'den fazla yol kat edebilir" dedi.
Bu yenilik, tipik lityum pillerin enerji yoğunluğunu katı hal pillerinin seviyesine getiriyor.
Yeni pil çok düşük sıcaklıklarda bile verimli çalıştığından, araştırmacılar bunun yüksek irtifalarda kullanılmak üzere tasarlanmış araçlarda ve drone'larda kullanılabileceğini umuyor.
