Alman araştırmacılardan oluşan bir ekip, lityumsuz enerji depolaması için bir dönüm noktası olan alüminyum-grafit-çift iyon teknolojisine (AGDIB) dayalı dünyanın ilk tam pil sistemini geliştirdi.
Bu alternatif kimya, ilk kez sadece kontrollü bir laboratuvar ortamında değil, aynı zamanda işlevsel ve entegre bir pil modülünde de kararlılığını kanıtladı. INNOBATT projesi kapsamında geliştirilen yeni sistem, pillerin hızlı dalgalanmalara anında tepki vermesi gereken dinamik şebeke stabilizasyonu gibi yüksek güçlü uygulamalar için tasarlandı.
Alüminyum grafit pil teknolojisi
Alüminyum ve grafitin temel aktif malzemeleri olduğu AGDIB mimarisi, lityum bazlı sistemlere düşük maliyetli, yaygın olarak bulunabilen ve tamamen şarj edilebilir bir alternatif sunuyor. Hücreler ayrıca geri dönüşüm odaklı bir tasarım felsefesini izliyor ve bu da teknolojiyi, sürdürülebilir enerji depolamasına yönelik küresel talebin arttığı bir dönemde cazip kılıyor.
Araştırmacılar: “Şarj edilebilir alüminyum-grafit-iyon pil, düşük maliyetli ve kolayca bulunabilen aktif malzemeleri alüminyum ve grafit ile bu ihtiyacı karşılıyor” dedi. Bu dönüm noktası önemlidir çünkü lityum içermeyen birçok kimyasal, laboratuvar ölçeğindeki test hücrelerinin ötesine geçemez. Tam bir gösterici, gerçekçi bir kurulumda üretilebilirliği, kararlılığı ve dayanıklılığı kanıtlar.
Prototipi oluşturmak için mühendisler, sekiz AGDIB kese hücresini kablosuz bir pil yönetim sistemi (BMS) ile entegre etti. Kurulum, Fraunhofer IISB’nin açık kaynaklı foxBMS® platformunu ve köle ve ana üniteler arasında güvenli radyo frekansı iletişimini kullanır.
Modül ayrıca, beş büyüklük mertebesindeki akımları ölçebilen elmas tabanlı bir kuantum sensörü de içerir. Ekip, “Ölçüm aralığı beş büyüklük mertebesini kapsar” diyerek, hem son derece küçük hem de son derece büyük akım değişimlerini yüksek hassasiyetle izleme yeteneğini vurguladı.
Kese hücreleri, güvenilirlik ve daha iyi performans uyumu için geliştirildi. Manuel hücre üretimine rağmen, araştırmacılar modül genelinde tutarlı ölçümler elde etti. Son gösterici, 10C’ye kadar yüksek hızlarda uzun süreler boyunca kararlı dinamik döngü sağlayan bir 4s2p konfigürasyonu kullanıyor.
