Enerji devrimi: 1500'den fazla şarj edilebilen yeni çinko-iyonlu akümülatör geliştirildi

Kaliforniya Üniversitesi (UCLA) bilim insanları, enerji depolama teknolojilerinde büyük bir dönüm noktası olması beklenen yeni tür bir çinko-iyonlu hibrit akümülatör geliştirdi. 3D yazıcı ile basılan elektroda sahip bu cihaz, rakiplerine göre yedi kat daha fazla enerji depolama kapasitesine sahiptir. Bu bulgunun gelecekte lityum-iyonlu bataryalara ucuz ve verimli bir alternatif olması beklenmektedir. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Yeni cihazın özgünlüğü, iki farklı teknolojinin — geleneksel akümülatör ve süper kapasitörlerin — hibrit olmasıdır. Bir elektrodu klasik batarya prensibiyle çalışırken, diğeri süper kapasitörlerde olduğu gibi karbonlu malzemeden üretilmiştir. Bu yapı, cihaza yalnızca büyük miktarda enerji depolamak değil, aynı zamanda çok hızlı şarj etme ve deşarj etme imkânı da verir.

3D teknoloji ve rekor seviyede kapasite

Proje yazarlarının ixbt.com yayınına bildirdiğine göre, temel yenilik dallanmış iç yapıya sahip gözenekli 3D elektrottur. Yüzeyi, şarjı verimli şekilde tutan vanadyum oksidi ile kaplanmıştır. İşte bu mimari çözüm, cihazın kapasitesini keskin şekilde artırmaya hizmet etmiştir. Araştırmacılara göre, bu malzemenin yalnızca bir gramı yaklaşık on tenis kortuna eşit bir iç yüzey alanına sahiptir.

Testler sonucunda akümülatörün, mevcut hibrit süper kapasitör sistemlerine göre yedi kat daha fazla şarj toplayabildiği gösterilmiştir. En önemlisi, cihaz dayanıklılık açısından da yüksek sonuç kaydetmiştir: 1500 şarj ve deşarj döngüsünden sonra bile başlangıç kapasitesinin yüzde 82'sini korumuştur.

Lityuma layık ve ucuz alternatif

UCLA bilim insanlarının çinko elementini seçmesi boşuna değildir. Çinko doğada lityumdan yaklaşık 100 kat daha yaygındır ve çıkarılması ile işlenmesi çok daha kolay ve ucuzdur. Bu da gelecekte elektrikli araçlar ve ev aletleri için tasarlanan bataryaların maliyetini önemli ölçüde düşürmeye hizmet eder.

Yeni geliştirme öncelikle hızlı şarj, uzun servis ömrü ve düşük fiyatın önemli olduğu enerji depolama sistemleri için tasarlanmıştır. Ayrıca, araştırmacı grubu laboratuvar koşullarında yeni tür enerji depolama cihazlarını doğru ve standartlaştırılmış şekilde test etmek için tasarlanan ucuz 3D yazıcılı test hücresini de tanıtmıştır.

Bu teknoloji seri üretime entegre edilirse, yenilenebilir enerji kaynaklarına odaklanan Özbekistan gibi ülkeler için güneş ve rüzgâr elektrik santrallerinde üretilen enerjiyi depolamada çok işe yarayabilir. Ucuz ve dayanıklı akümülatörler enerji bağımsızlığını sağlamada önemli bir halka olarak kabul edilmektedir.