Çin, lityum pil zayıflığını aşmak için çözüm buldu

Test aşamasındaki drone. Fotoğraf: Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü

Science Direct'e göre, küreselleşmenin hızla gelişmesi enerji talebini önemli ölçüde artırdı ve bu da yeni enerji kaynakları arayışını teşvik etti. Lityum piller, günümüzde insansız hava araçlarından elektrikli araçlara kadar birçok sektörde tercih edilen enerji depolama cihazıdır.

Lityum piller, büyük potansiyeline rağmen düşük sıcaklıklarda ciddi bir zayıflığa sahiptir. Düşük sıcaklıklı ortamlarda çalışırken, lityum pillerin kapasite, çıkış gücü ve çevrim ömrü gibi performans ölçütleri önemli ölçüde azalır.

Yapılan araştırmalar, -40 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda pil kapasitesinin %12 oranında azalabileceğini gösteriyor. Özellikle Çin topraklarının %38'inin yıl boyunca -20 santigrat derecenin altında sıcaklıklara maruz kalma olasılığı yüksek ve bu durum lityum piller için birçok zorluk teşkil ediyor.

Science and Technology Daily'nin 16 Mart tarihli haberine göre, Chen Zhongwei liderliğindeki Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü'nden bir araştırma ekibi, Kuzeydoğu Çin'in Heilongjiang Eyaleti, Mohe şehrinde aşırı düşük sıcaklıklarda uçan dronlarda lityum pilleri test etti.

Test edilen drone, son derece düşük sıcaklıklarda güvenilir bir performans sergileyerek, zorlu hava operasyonları için yeni bir potansiyel ortaya çıkardı. -36 santigrat derecede istikrarlı performansını koruyan batarya, kesintisiz güç kaynağı sağlayarak kutup keşfi, sınır devriyesi, afet yardımı ve lojistik gibi kritik uygulamalar için umut verici bir çözüm sunuyor.

Test uçuşu sırasında dron, soğuk havaya rağmen stabil kaldı ve dayanıklılık beklentilerini karşıladı. Dron, hızlı kalkış, yüksek irtifada havada asılı kalma ve karmaşık rota navigasyonu gibi bir dizi kriteri başarıyla tamamladı. Ayrıca, batarya aşırı soğuk koşullarda herhangi bir düşüş veya beklenmedik güç kaybı olmadan stabil kapasitesini korudu.

Aşırı soğuk koşullarda lityum pillerin bozulmasını önlemek için, Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü'ndeki araştırma ekibi, elektrolit formülünü optimize ederek ve anot malzemesini değiştirerek cihazı geliştirdi ve pilin çalışma sıcaklığı aralığını önemli ölçüde genişletti. Sonuç olarak, yeni pil -40°C ila 50°C sıcaklık aralığında sürekli güç sağlayabiliyor.

Araştırmacılar ayrıca, adaptif termal yönetim ve düşük sıcaklık empedans tasarımı kullanarak pilin soğuk hava menzilini iyileştirdiler. Sonuç olarak, pilin -40°C'deki dayanıklılık kaybı %10'dan azdı ve bu, mevcut %30-50 ortalamasından önemli ölçüde daha iyiydi. Bu, yeni pilin, dronların soğuk ve yüksek irtifa bölgelerinde sık sık şarj etmeden görevlerini tamamlamalarına yardımcı olabileceği anlamına geliyor.

Chen Zhongwei, araştırma ekibinin pil performansını iyileştirmeye devam edeceğini ve bu cihazın zorlu ortamlardaki uygulama alanını genişleteceğini sözlerine ekledi.