Elektrikli araç pillerinin yeterince hızlı şarj edilememesinin yeni bir sebebi keşfedildi

Elektrikli araçlarda pillerin doldurulması uzun süreler alıyor. Yapılan yeni bir araştırma bu durumun sebebi üzerine odaklanırken elektrikli araçlarda kullanılan hızlı şarjlı lityum iyon pillerin performansının düşmesinin nedenleri belirlendi.

Hızlı şarj interkalasyonu zorlaştırıyor

ABD Enerji Bakanlığı’nın Argonne Ulusal Laboratuvarı‘ndan bilim insanları, gerçekleştirdikleri araştırmada pillerin şarj ve deşarj olurken gösterdiği ilginç eğilimi keşfettiler. Keşfedilen yeni kimyasal davranış, hızlı şarja ihtiyaç duyulan elektrikli araç sektöründe çözülmesi gereken bir problemi ortaya koyuyor.

Lityum iyon pillerin yapılarına bakıldığında piller, lityum iyonlarını hareket ettiren elektrolit bir malzemeyle ayrılan hem pozitif yüklü bir katot hem de negatif yüklü bir anot içeriyor. Lityum iyon pillerde anot, küçük grafit parçacıklarından oluşuyor. Lityum iyonları, interkalasyon adı verilen bir süreçle kendini bu parçacıkların içine yerleştiriyor. Pillerin başarılı bir şekilde şarj ve deşarj olmaları için bu işlemin düzgün bir şekilde gerçekleşmesi gerekiyor.

Bir pil çok hızlı şarj edilmek istendiğinde ise interkalasyon süreci zorlaşıyor ve lityum iyonları anot yüzeyinin üzerinde toplanma eğilimi gösteriyor. Bu durum da pillerin performansının düşmesine sebep oluyor.

Araştırmanın yazarı Argonne pil bilimcisi Daniel Abraham: “Pilimizi ne kadar hızlı şarj edersek, anot atomik olarak o kadar düzensiz hale gelecek ve bu da lityum iyonlarının ileri geri hareket etmesini engelleyecektir.” dedi.