3 dakikalık şarjla 60 bin döngü! Yeni pil teknolojisi dikkat çekiyor

Avustralya'daki Flinders Üniversitesi'nde yürütülen bir araştırma, enerji depolama alanında önemli bir yeniliğe imza attı. Üniversite bünyesindeki bilim insanları, lityum iyon pillerin yerine geçebilecek, güvenli ve sürdürülebilir yeni nesil su bazlı çinko-iyot şarj edilebilir pil geliştirdi. Bu yeni pil, 60.000'den fazla şarj-deşarj döngüsüne ulaşabiliyor ve üç dakika gibi kısa bir sürede tamamen şarj olabiliyor. Çinko-iyot pil, döngü başına yüzde 0,0001 ile yüzde 0,0003 arasında neredeyse algılanamayacak kadar düşük bir bozulma oranı gösteriyor. Bu yenilik, büyük ölçekli enerji depolama için lityum iyon pillerine güvenli ve ekonomik bir alternatif sunuyor.

Flinders Üniversitesi araştırmacıları: Çinko-iyot pilde hızlı şarj ve uzun ömür

Flinders Üniversitesi Fen ve Mühendislik Fakültesi'nden Kimya Doçenti Zhongfan Jia, çinko-iyot pilin büyük ölçekli enerji depolama alanında lityum iyon pillerin yerini alabileceğini belirtiyor. Jia, ekibiyle birlikte, bu yeni pil sistemi için bir prototipleme platformu oluşturmak amacıyla sanayi ortaklarıyla iş birliği yürütüyor. Çinko-iyot pil, 1,3 ile 1,4 volt arasında çalışıyor ve yedi dakikada tam şarj edildiğinde 8.000 döngüde 200 mAh/g kapasite sunuyor. Hedef kapasite 150 mAh/g olarak düşürüldüğünde ise üç dakikalık ultra hızlı şarj ile 60.000'den fazla döngü mümkün oluyor. Bilim insanları, pilin düşük bozulma oranı sayesinde uzun ömürlü ve güvenli bir enerji depolama çözümü sunduğunu vurguluyor. Bu özellikler, pilin özellikle şebeke ölçekli enerji depolama uygulamalarında öne çıkmasını sağlıyor.

Çinko-iyot pilde shuttle etkisine karşı biyolojik çözüm

Lityum iyon piller elektrikli araçlar ve taşınabilir elektroniklerde yaygın olarak kullanılsa da, yüksek maliyet, yangın riski ve çevresel atık gibi ciddi sorunlar barındırıyor. Avustralya'da yılda yaklaşık 3.300 ton lityum pil atığı üretiliyor ve bu miktarın 2036'ya kadar 136.000 tona ulaşması bekleniyor. Su bazlı çinko-iyot piller ise yanıcı olmayan yapılarıyla güvenli bir alternatif sunuyor. Ancak bu pillerde "shuttle etkisi" olarak bilinen bir sorun ortaya çıkıyor. Shuttle etkisi, poliyodür türlerinin pil ayırıcısından sızarak zamanla performansı düşürmesine yol açıyor. Flinders Üniversitesi ekibi, bu sorunu çözmek için düşük maliyetli, biyolojik olarak parçalanabilir siklodekstrin bazlı bir polimer geliştirdi. Siklodekstrin molekülleri, polihalidleri mikroskobik bir kafes içinde tuzağa alıp serbest bırakabiliyor. Bu sayede shuttle etkisi büyük ölçüde engelleniyor ve çinko-iyot pilin performansı ile ömrü artırılıyor.