Ana Sayfa Elektrikli Araçlar Lityum iyon pillerin ömrünü katlayan moleküler teknoloji

Lityum iyon pillerin ömrünü katlayan moleküler teknoloji

Yazar

Şub 18, 2025 @ 8:22 Değiştirilme tarihi: Şub 19, 2025 @ 8:42

Çinli araştırmacılar, eski lityum iyon pillerin ömrünü 12.000 döngünün ötesine taşıyan yeni bir teknoloji geliştirdi.

Bu yenilik, özellikle EV kullanıcıları için pil değişim maliyetlerini azaltarak önemli tasarruflar sağlayabilir. Elektrikli araçlardan, enerji depolamaya kadar geniş bir kullanım alanı olan bu yöntem, pil atığını azaltarak çevresel sürdürülebilirliği destekliyor.

Lityum iyon pillerin ömrü

Lityum iyon (Li-ion) piller, belirli bir döngü sayısına ulaştığında kapasitesini kaybediyor. Genellikle 1.000 ila 1.500 döngü (yaklaşık 6-8 yıl) sonunda performansları düşüyor ve pil değişimi kaçınılmaz hale geliyor. Ancak Çin’in Şanghay şehri Fudan Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, kaybolan lityum iyonlarını yenileyerek bu süreci tersine çevirecek bir yöntem geliştirdi. Yeni yöntemle 12.000 ila 60.000 şarj-deşarj döngüsü elde ediliyor.

Hassas “moleküler terapi”

Araştırmacılar, eski pillerin içerisine özel bir lityum taşıyıcı molekül enjekte ederek, pillerin yeniden performans kazanmasını sağlıyor. Bu yenilikçi teknik, pillerin yapısını bozmadan eksik lityumu yerine koyarak kapasitesini artırıyor.

Şanghay Fudan Üniversitesi’nden Gao Yue liderliğindeki ekip, geliştirilen taşıyıcı molekülün, pildeki elektrolit ile tam uyumlu olduğunu ve lityum iyonlarının eksikliğini gidererek, eskiyen bataryaları yenilediğini belirtiyor. Sonuçlar, molekülün enjeksiyonundan sonra pillerin fabrika çıkışına yakın bir performans sergilediğini ortaya koyuyor.

Yapay zeka ile belirlenen taşıyıcı molekül

Araştırma ekibi, en uygun taşıyıcı molekülü tespit etmek için yapay zeka destekli veri analizi kullandı. Bu yöntem, geleneksel malzeme seçme süreçlerinden farklı olarak büyük veri kümelerini işleyerek en verimli bileşenleri hızla belirleyebiliyor. Organik kimya, elektrokimya ve malzeme mühendisliği verileri ile modellenen bu süreçte, CF3SO2Li isimli molekül en iyi aday olarak belirlendi.

Bu molekül, hem uygun maliyetli hem de seri üretime uygun olmasıyla dikkat çekiyor. Testlerde, CF3SO2Li’nin enjekte edildiği pillerin 12.000 ila 60.000 şarj-deşarj döngüsünde bile yüksek performansını koruduğu görüldü. Bu, geleneksel lityum iyon pillerin 500 ila 2.000 döngü ömrüyle kıyaslandığında büyük bir sıçrama anlamına geliyor.

Elektrikli araçlar ve enerji depolama

Bu teknolojinin en büyük potansiyel uygulama alanlarından biri elektrikli araçlar (EV). EV pillerinin daha uzun ömürlü olması, batarya üretim maliyetlerini azaltırken, atık pil miktarını düşürecek ve çevresel etkileri en aza indirecek. Ayrıca, enerji depolama sistemlerinde daha dayanıklı pillerin kullanılması, yenilenebilir enerji kaynaklarının daha verimli yönetilmesini sağlayabilir.

Lityum iyon pillerin geleceği

Fudan Üniversitesi ekibine göre bu yeni yöntem, lityum iyon pillerin kullanım süresini büyük ölçüde uzatarak kaynak israfını azaltacak ve enerji depolama sektörüne önemli katkılar sunacak.

Bu yenilikçi moleküler teknoloji, yalnızca pil ömrünü uzatmakla kalmayıp, atık oluşumunu azaltarak çevresel sürdürülebilirliğe de önemli katkılar sunacak. Döngüsel ekonomi stratejileriyle uyumlu hale getirilerek, malzeme geri dönüşümünü ve enerji verimliliğini artırma potansiyeline sahip.