Bü ve Mıt'den Elektrikli Araç Pili Ömrünü Uzatacak Araştırma

Boğaziçi Üniversitesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), Boğaziçi Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Dr. Gülin Vardar'ın "Cold Sintering: a Novel Solidification Technique for Solid-State Batteries" başlıklı projesiyle, elektrikli araçlarda kullanılan pillerin depoladığı enerji miktarını artırmayı ve pillerin performansını güçlendirecek yeni yöntemler geliştirmeyi hedefliyor.

Türkiye'nin araştırma altyapısına katkı sağlamak ve yeni projelerin oluşmasında öncü olmak amacıyla Boğaziçi Üniversitesi ve MIT öğretim üyeleri ve öğrencileri arasında ortak araştırma projeleri yapılması hedefiyle 2016 yılında MISTI (MIT Science and Technology Initiatives) çekirdek fonu oluşturuldu. MISTI programı kapsamında kurulan MISTI-Boğaziçi fonu, iki kurumun araştırmacıları arasında iş birliği kurulmasını ve her yıl en az üç projenin finanse edilmesini öngörüyor.

Gülin Vardar, MISTI projesi kapsamında desteklenecek projesinde MIT'den Bilge Yıldız ile ortak bir araştırma yürütüyor.

Pillerin şu anda dünyada çok ilgi çeken araştırma alanlarından biri olduğunu belirten  Vardar, şöyle devam etti:

"Katı pillerin enerji depolama hacmi sıvı elektrolitli Li-iyon pillerin iki katı ama şarj olma hızı Li-iyon pillerin yüzde biri. Bir başka deyişle çok yavaş şarj oluyorlar.

"Benim çalışmalarım katı pillerin şarj olma hızını en az sıvı elektrolitli piller kadar yapabilmek üzerine.

"Pilin içinde katmanlar ve katmanlar arasında da arayüzler var.

"Eğer lityum iyonları bu arayüzlerden çabuk geçebiliyorsa pil çabuk şarj olabiliyor demektir. MIT ile yaptığım araştırmalarda gördüm ki katı arayüzlerinde büyük rezistanslar oluyor ve pil çabuk şarj olmuyor.

"Benim amacım yeni teknikler kullanarak arayüzlerdeki lityum geçişlerini hızlandırmak. Arayüzlerin rezistanslarının yüksek olmasının nedeni katı pillerin yüksek sıcaklıklarda işlem görmesi. İşlem sıcaklığını 300 dereceye çıkardığınızda pilin şarj olma hızı sekizde birine düşüyor.

"Projemde sıcaklıkları 100 derecenin altına çekecek başka bir işlem geliştirmeyi planlıyorum. Böylece pilin şarj olma hızının düşüşünün daha az olmasını hedefliyorum.

"Bu, 'Cold Sintering' adı verilen, aslen Penn State Üniversitesi'nde oldukça yakın tarihte bulunmuş, yeni bir teknik.

"Şimdi de MIT'de daha önce birlikte çalıştığım Bilge Yıldız hocayla bu tekniği kullanarak projeyi devam ettirmeyi planlıyorum.

"Pillerde sıvı kullanılması aynı zamanda riskler barındırıyor. Örneğin sıvı, ısınan bir ortamda çok çabuk alev alıp yanabiliyor.

"Biz sıvı elektrolitler yerine katı elektrolitler koymaya çalışıyoruz. Katı elektrolit sıvı elektrolit gibi yanmıyor, katı halini muhafaza edebiliyor.

"Ancak katı pillerdeki mevcut soruların başında çabuk şarj olmama sorunu geliyor. Örnek vermek gerekirse; sıvı elektrolit kullanan bir pil 1 saatte şarj olurken katı elektrolit kullanılan pil 10 saati bulabiliyor.

"Özellikle elektrikli arabalarda tüketiciler bu kadar uzun şarj süresini tercih etmiyor. Zira pil, elektrikli araç için maliyetin en büyük kısmı.

"Araba üreticileri bu nedenle kendi pillerini kendileri üretmek istiyorlar. Dünyada bugün en büyük pil üreticileri Japonya ve Çin.

"Örneğin, Çin 2020'de elektrikli araba satışlarının toplam araba satışlarının minimum yüzde 12 olmasını şart koştu.

"Pil üreticisi olmayan ülkelerin büyük kısmı ise elektrikli araçlara geçiş sürecini hibrid araçlarla gündemlerine alıyor." (Fotoğraflı) - İstanbul

Ekonomi Haberler