Yeni batarya teknolojisi, elektrikli araçları daha güvenli hale getiriyor.

Henüz araştırma aşamasında olmasına rağmen, magnezyum bazlı katı hal pil teknolojisi, geleneksel tasarımlara kıyasla üstün kullanım ömrü nedeniyle dikkat çekiyor.

Güvenlik potansiyeli ve daha düşük malzeme maliyetleri nedeniyle lityum iyon pil teknolojisine umut vadeden bir alternatif olarak kabul edilmesine rağmen, katı haldeki magnezyum pil bileşenleri arasındaki arayüzde meydana gelen istenmeyen reaksiyonlar, performansın düşmesine ve pil ömrünün kısalmasına yol açmaktadır.

Sektör, elektrikli araç bataryalarını daha güvenli ve daha dayanıklı hale getirmek için çalışıyor.

FOTOĞRAF: REUTERS

Japonya'daki Tohoku Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, pil performansını düşüren kimyasal reaksiyonları, kararlılığı ve iyon taşınımını iyileştiren mekanizmalara dönüştürmenin bir yolunu buldu. Bu bağlantı reaksiyonlarının tamamen ortadan kaldırılmasına gerek olmadığını, bunun yerine dikkatlice kontrol edilmelerinin, uzun vadeli kararlılığı korurken pil içindeki magnezyum iyonlarının hareketliliğini artırabileceğini keşfettiler.

Araştırma ekibi, kimyasal reaktivite ve iyon taşınımını dengelemek için magnezyum-kalay (Mg-Sn) alaşımlı bir anot elektrot geliştirdi. Anotun yüzeyini ve iç yapısını ayarlayarak, şarj ve deşarj sırasında daha düzgün magnezyum birikimini ve daha akıcı iyon hareketini destekleyen koşullar yarattılar.

Tohoku Üniversitesi İleri Malzeme Araştırma Enstitüsü'nden Profesör Hao Li şunları söyledi: "Uzun zamandır arayüz reaksiyonlarının kaçınılması gereken bir şey olduğu düşünülüyordu. Ancak araştırmamız, bu reaksiyonlar bastırılmak yerine dikkatlice düzenlendiğinde, katı hal magnezyum pillerinin çok daha verimli çalışmasına yardımcı olabileceğini gösteriyor."

Videoda Çin'de elektrikli otomobillerde "batarya ateşleme" teknolojisinin test edildiği gösteriliyor.

Katı hal magnezyum pil teknolojisini geliştirmenin anahtarı.

Geliştirilmiş anotun üretimi için araştırma ekibi, magnezyuma kalay ekleyerek, pil içindeki reaksiyonları düzenlemeye yardımcı olan kararlı bir bileşik olan _Mg₂Sn oluşturdu. Ekip, en iyi elektrokimyasal performansı veren bileşimi belirlemek için farklı alt fazlara sahip çeşitli magnezyum bazlı alaşımları test etti, ardından iyon taşınımı, arayüz kararlılığı ve döngü davranışı gibi faktörleri ölçerek malzemeleri pil çalışma koşulları altında değerlendirdi.

Sonuçlar, optimize edilmiş Mg-Sn alaşımının, katı hal pil testlerinde 1300 saatten fazla istikrarlı çalışma sağlayarak en güçlü genel performansı sergilediğini gösterdi. Bu alaşım ayrıca, saf magnezyuma göre 400 kat daha uzun şarj/deşarj döngüsü performansı göstererek pil ömründe önemli iyileştirmeler sağladığını kanıtladı.

Araştırmacılar, gelecekteki pil geliştirme çalışmalarının yalnızca iyon iletkenliğini iyileştirmeye değil, aynı zamanda bu arayüzlerde meydana gelen kimyasal reaksiyonları kontrol etmeye de odaklanması gerektiğini öne sürüyor. Bulguları, reaktivite ve iyon taşınımını eş zamanlı olarak dengelemenin, gelecekteki katı hal pil sistemleri için yeni bir tasarım stratejisi sağlayabileceğini gösteriyor.

Kaynak: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm