Dünya, şehirlerdeki elektrikli arabalardan köylerdeki güneş panellerine kadar temiz enerji konusunda hızla ilerliyor ve daha iyi pillere olan ihtiyaç artıyor. Bu bağlamda ultra hızlı şarj sodyum piller büyük bir avantaj sunabilir. Ancak günümüzde kullanılan lityum iyon piller pahalı olup, nadir bulunan ham maddelere bağımlı. Hindistanlı bilim insanları, yeni sodyum iyon pilleriyle daha ucuz ve daha güvenli bir seçenek bulmuş olabilir.
Ultra hızlı şarj sodyum iyon pillerde başarıyla test edildi
Hindistan’ın devlet Bilim ve Teknoloji Bakanlığı’na (DST) bağlı bir enstitü olan Cevahirlal Nehru İleri Bilimsel Araştırma Merkezi’ndeki (JNCASR) bir araştırma ekibi, ultra hızlı şarj sodyum özelliklerine sahip yeni bir tür sodyum iyon pili (SIB) geliştirdi. Bu pil altı dakikada %80’e kadar şarj olabilir ve 3.000’den fazla şarj döngüsüne dayanır. Bu, diğer çoğu sodyum pilinden çok daha hızlı ve uzun ömürlüdür.
Ekip, Prof. Premkumar Senguttuvan ve doktora öğrencisi Biplab Patra tarafından yönetiliyor. Pil için özel bir anot malzemesi oluşturdular: Na₁.₀V₀.₂₅Al₀.₂₅Nb₁.₅(PO₄)₃.
Araştırmacılar pilin performansını üç önemli şekilde geliştirdiler. İlk olarak parçacıkları nanoölçekte çok küçük yaptılar. İkinci olarak, her parçacığı ince bir karbon tabakasıyla sardılar. Üçüncüsü, malzemeye az miktarda alüminyum eklediler. Ultra hızlı şarj sodyum sayesinde bu adımlar, pilin daha hızlı şarj olmasına ve zamanla daha güvenli çalışmasına yardımcı oldu. Sınırlı miktarda bulunan lityumun aksine, sodyum ucuzdur ve dünya çapında birçok ülkede bol miktarda bulunuyor. Bu, sodyum iyon pilleri daha iyi bir seçenek haline getirir. Yeni pil ayrıca lityum iyon tiplerinin yangın tehlikeleri ve hızlı bozulma gibi yaygın risklerinden de kaçınıyor.
Bilim insanları, pilin performansını test etmek ve doğrulamak için elektrokimyasal çevrim ve bilgisayar simülasyonları gibi ileri yöntemler kullandılar. Ultra hızlı şarj sodyum teknolojisinin potansiyeli, gelecekte enerji depolamada inovasyonun kapılarını açabilir.
