Avustralya'da nişasta bazlı «sonsuz» batarya geliştirildi

Avustralya'daki Flinders Üniversitesi araştırmacıları, 60 binden fazla şarj-deşarj döngüsüne dayanabilen ve yalnızca üç dakikada tamamen şarj olan sulu çinko-iyot bataryası geliştirdi. ixbt.com'a göre bu teknoloji, enerji depolama sistemleri pazarında yaygın olan lityum iyon bataryalara kıyasla çok daha güvenli ve ucuz bir alternatif olarak değerlendiriliyor. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Uzmanlara göre yeni tip bataryaların en önemli avantajlarından biri, su bazlı ve yanıcı olmayan elektrolit kullanılmasıdır. Ayrıca çinko doğada bol bulunan ve nispeten ucuz bir ham maddedir. Ancak şimdiye kadar bu tür bataryalarda iyot bileşiklerinin elektrotlar arasındaki separatörden geçerek taşınması, yani «shuttle etkisi» görülüyordu. Bu süreç, aktif maddenin zamanla kaybolmasına ve bataryanın özelliklerinin kötüleşmesine yol açıyordu.

Yenilikçi çözüm ve test sonuçları

Avustralyalı bilim insanları, soruna çözüm olarak nişasta türevi siklodekstrin bazlı, ucuz ve biyolojik olarak parçalanabilir bir polimer kullanmayı önerdi. Siklodekstrin molekülleri hidrofilik bir dış yüzeye ve hidrofobik bir iç boşluğa sahiptir. Bu yapı, iyot bileşiklerini tutan ve kontrollü biçimde serbest bırakan moleküler bir «tuzak» görevi görür.

Laboratuvar testleri sırasında batarya yaklaşık 200 mA·soat/g kapasite gösterdi ve yedi dakikalık şarj süresinde 8 000'den fazla döngüye dayandı. Kullanılabilir kapasite 150 mA·soat/g seviyesine düşürüldüğünde şarj süresi yalnızca üç dakikaya indirildi ve kullanım ömrü 60 000 döngüyü aştı. Araştırma verilerine göre hücrelerin bozulma hızı döngü başına yalnızca %0,0001–0,0003 olurken çalışma voltajı 1,3–1,4 V aralığında kaldı.

Gelecek beklentileri ve endüstriyel önemi

Geliştiriciler bu teknolojiyi akıllı telefonlar veya elektrikli otomobiller için değil, esas olarak büyük ölçekli sabit enerji şebekeleri için tasarlıyor. Bu tür sistemlerde uzun hizmet ömrü, güvenlik, malzeme maliyeti ve büyük miktarda enerjiyi hızlı biçimde alıp aktarabilme kapasitesi belirleyici önem taşıyor.

Bu yenilik, dünyadaki mevcut çinko rezervlerinin yaklaşık %20–28'ine sahip olan Avustralya için özel stratejik önem taşıyor. Yerel ham maddelerin kullanılması, lityum iyon bataryaları için ham madde tedarik zincirlerine bağımlılığı azaltabilir ve ülkede enerji depolama sistemleri üretiminin geliştirilmesini sağlayabilir.

Flinders Üniversitesi ekibi şu anda bu bataryalar için bir prototipleme platformu oluşturmak üzere sanayi ortaklarıyla yakın iş birliği yapıyor. Teknolojinin ticari seviyeye taşınması için daha fazla ölçeklendirme ve tam boyutlu cihazlarda test yapılması gerekiyor.