Batarya şarj mühletinin azaltılması tıpkı vakitte batarya paketinin boyutunu ve münasebetiyle elektrikli araçların maliyetlerini azaltmaya yardımcı olabilir ve böylelikle benimsenme üzerinde önemli bir tesir oluşturabilir. Bu bağlamda Cornell araştırmacıları beş dakika üzere kısa bir müddette şarj olabilen yeni bir lityum pil geliştirdi. Bu, elektrikli araçların şarj müddetiyle ilgili telaşların giderilmesine ve benimsenmelerinin artmasına yardımcı olabilir. Ulaşımdan kaynaklanan emisyonları azaltmak isteyen dünya ülkeleri, çeşitli ulaşım cinslerini elektrikli hale getirmeye çalışıyor. Araba, otobüs ve kamyon üzere karayolu nakliyatı bu dönüşüme öncülük ediyor ve önümüzdeki on yıl içinde fosil yakıtla çalışan arabaların satışının yasaklanması hedefleniyor.
Daha az menzil, çok daha yüksek süratli şarj ve daha düşük maliyet
Öte yandan süratli teknolojik gelişmelerle birlikte en süratli ticari şarj aygıtı bir elektrikli aracı en az 30 dakika içinde şarj edebiliyor. Bu, tipik bir konut tipi şarj aygıtının 8 saatlik şarj döngüsüne kıyasla büyük bir gelişme olsa da, elektrikli araçların geniş ölçekte benimsenmesi için hala uygunlaştırılması gerekiyor. Cornell Mühendislik profesörü ve dekanı Lynden Archer basın açıklamasında, şayet araç bataryasını 5 dakikada şarj edebilirsek tek şarjda 480 km menzile gerek olmayacağını söylüyor. Tek lakin süratli bir şarj ile daha az menzil, aracın üretim maliyetini de düşürebilir. Archer’ın grubu daha evvel de lityum-iyon pillerin şarj sorunu üzerinde çalışmıştı. Fakat grubun yaklaşımı, iyonların elektrolitlerdeki hareketine ve metal anotlarda kristalleşmesine odaklanmıştı. Grup, bu süreçlerdeki uzmanlığını uzun periyodik depolama sunan daha inançlı anotlar yapmak için kullandı.
Daha süratli şarj olan bir batarya tasarlamak için grup, elektrokimyasal tepkilerin kinetiğine odaklanarak yeni bir yaklaşım benimsedi. Grup tepki suratını ve gerecin bir tepki bölgesine taşınma suratını ölçen Damköhler sayısı ismi verilen bir kavramı dikkate alarak indiyum isimli yumuşak bir metalin bataryalarda kullanılabileceğini buldu.
İndiyum, ticari olarak güneş panelleri ve dokunmatik ekranlar için bir kaplama materyali olan indiyum kalay oksit yapmak için düşük sıcaklıkta lehim olarak kullanılıyor. İndiyum katkılı olarak geliştirilen bataryada ise araştırmacılar hem yüksek süratli şarj hem de uzun müddetli depolama sonucuna ulaştı. Araştırmacılar ayrıyeten bataryanın binlerce şarj ve deşarj döngüsünde yüksek verimlilik sağladığını da belirtiyor. Yeniden de aşılması gereken bir mani var. İndiyum çok ağır olduğundan batarya paketleri yapmak için uygun olmayabilir. Takım artık indiyum ile tıpkı rolü üstlenebilecek öteki hafif materyalleri keşfetmeye çalışıyor.
