Elektrikli Otomobiller İçin Uzun Ömürlü Akü
Elektrikli otomobillerde kullanılmak üzere verimli ve uzun ömürlü aküler geliştirmeye çalışan araştırmacılar, lityum-sülfür akülerin çalışma süresini dört katına çıkarmayı başardı. Dr. C. Huang ve çalışma arkadaşlarının yaptığı araştırmanın sonuçlan Nature Communications&a. yayımlandı.
Günümüzde geliştirilen elektrikli otomobillerde lityum-iyon aküler kullanılıyor. Fakat bu akülerin enerji kapasitesi düşük. Lityum-sülfür akülerin enerji kapasitesi lityum-iyon akülerinkinin dört katı olduğu için bu aküler kullanılarak elektrikli otomobillerin tek seferde daha fazla yol alması sağlanabilir. Ancak lityum-sülfür akülerin kullanım ömrünün lityum-iyon akülerinkinden çok daha kısa olması bu akülerin kullanılmasına engel oluyor. Soruna çare arayan araştırmacılar, akülerin anoduna koruyucu bir katman ekleyerek kullanım ömürlerini dört katına çıkardı.
Akülerde biri pozitif (katot) diğeri negatif (anot) iki elektrot bulunur. Bu elektrotlar bir kablo ile birbirine bağlandığı zaman bir akım oluşur ve elektrik üretilir. Bu sırada elektrotların içinde bulunduğu sıvı (elektrolit) vasıtasıyla bir elektrottan diğerine iyon taşınır. Lityum sülfür akülerin kısa ömürlü olmasının nedeni, istenmeyen yan tepkimeler sonucunda elektrolit içinde oluşan polisülfitlerin anot üzerinde ince bir katman oluşturarak akünün çalışamaz hale gelmesine sebep olması.
Daha önceleri bu soruna çözüm arayan araştırmacılar elektrolit içinde polisülfitlerin oluşmasını engellemeye çalışıyordu. Pacific Northwest National Laboratory araştırmacıları ise akülerin anoduna koruyucu bir katman ekleyerek polisülfitlerin anoda tutunmasını engelledi. Koruyucu katman, lityum-iyon akülerde de kullanılan grafitten yapıldı. Geliştirilen yeni anot sayesinde lityum-sülfür akülerin kullanım ömrü dört katma çıktı. Eskiden lityum-sülfür aküler 100 kez şarj olduktan sonra çalışmaz hale gelirken, yeni aküler 400 kez şarj olduktan sonra bile çalışmaya devam ediyor. Ancak koruyucu katman lityum-sülfür akülerin enerji kapasitesinin %11 azalmasına da neden oluyor.
