Elektrikli arabalar giderek daha popüler hale geliyor ancak çoğu, soğuk havalarda performansın düşmesiyle ilgili sorunlarla karşılaşıyor. Sıcaklıklar düştüğünde şarj işlemi yavaşlar ve sürüş menzili de önemli ölçüde azalır. Michigan Üniversitesi'nden ve Arbor Battery Innovations'tan araştırmacılar, bu sorunları hafifletebilecek umut verici bir çözüm buldular. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda iyi performans gösteren, hızlı şarj ve güvenilir sürüş mesafesi sağlayan deneysel bir lityum iyon pil geliştirdiler.
En önemli yenilik, pilin aşırı soğuğa daha iyi dayanmasına yardımcı olan özel bir "3D elektrot mimarisidir". Tipik olarak, çok düşük sıcaklıklar EV pillerindeki elektronların hareketini yavaşlatır, bu da daha uzun şarj sürelerine ve daha kısa sürüş mesafesine yol açar.
Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, şarj sırasında lityum iyonlarının depolandığı anoda odaklandılar. Anottaki grafiti değiştirmek için lazer kullandılar ve lityum iyonlarının daha hızlı hareket etmesine ve birikmesine izin veren yollar oluşturdular. Bu, şarjı hızlandırırken aynı zamanda yeni bir zorluk da yarattı: lityum kaplama. Bu durum, lityumun emilmek yerine anot yüzeyinde biriktiğinde meydana gelir ve bu da pil performansına ve güvenliğine zarar verebilir.
Araştırma ekibi kaplama sorununu bataryaya yaklaşık 20 nanometre kalınlığında çok ince bir kaplama uygulayarak çözdü. Lityum borat-karbonattan yapılan bu kaplama, lityumun kaplamasını durduruyor. Sonuç olarak, pil 6C hızında hızlı bir şekilde şarj olabiliyor; bu da -10 santigrat derecede (14 Fahrenheit derece) bile yalnızca 10 dakikada tamamen şarj edilebileceği anlamına geliyor. Araştırmacılar, bu soğuk koşullarda 100 şarj döngüsünden sonra pilin performansının güçlü kaldığını buldu.
Michigan Üniversitesi'nde makine mühendisliği profesörü ve araştırmanın ortak yazarı Neil Dasgupta, bu yeni teknolojinin büyük değişiklikler olmadan mevcut pil üretim süreçlerine eklenebileceğini belirtti.
Modern elektrikli otomobiller, soğuk havalarda yardımcı olmak için halihazırda akü ön koşullandırma ve ısı pompaları kullanıyor. Ancak bu yöntemler her zaman mükemmel çalışmaz ve birçok EV sahibi, çok soğuk havalarda menzilde bir düşüş olduğunu fark eder. Eğer bu yeni batarya teknolojisi elektrikli araçlar için başarılı bir şekilde üretilebilirse, özellikle zorlu kış şartlarına sahip bölgelerdeki potansiyel alıcılara yardımcı olabilir.
