'Kredi kartı inceliğinde' telefonlar ve elektrikli uçaklar: İsveçli bilim insanları pil teknolojisinde çığır açıyor

'Kredi kartı inceliğinde' telefonlar ve elektrikli uçaklar: İsveçli bilim insanları pil teknolojisinde çığır açıyor

Araştırmacılar, yapısal pilin özelliklerinin, çok çeşitli farklı durumlarda kullanılabileceği anlamına geldiğini söylüyor.

Karbon fiberden üretilen bu güçlü ve hafif pil teknolojisi, elektriklendirilmiş hava yolculuğuna cevap olabilir.

İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, yapıldığı malzemenin yük taşıyıcı bir yapı olarak hizmet edecek kadar sağlam olduğunu söylüyor. "Dünyanın en güçlü bataryası" olarak faturalandırılıyor ve ağırlığı azaltmak ve menzili artırmak için bir aracın tasarımına entegre edilebileceğini iddia ediyorlar.

Yakın zamanda Advanced Materials dergisinde yayımlanan makalenin yazarlarından biri olan Chalmers bilim insanı Richa Chaudhary, "Ticari olarak kullanılabilecek kadar alüminyum kadar sert ve enerji yoğunluğuna sahip karbon fiber kompozitten yapılmış bir pil üretmeyi başardık " diyor.

"Tıpkı bir insan iskeleti gibi, pilin de aynı anda birçok işlevi var."

'Kredi kartı inceliğinde' telefonlar ve elektrikli uçaklar

Araştırmacılar, yapısal pilin özelliklerinin, çok çeşitli farklı durumlarda kullanılabileceği anlamına geldiğini söylüyor.

Bunlara, bugünün ağırlığının yarısı kadar olan "kredi kartı inceliğindeki" cep telefonları veya dizüstü bilgisayarlar da dahildir, Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden baş araştırmacı Profesör Leif Asp. Ancak, ekibin otomotiv ve havacılık endüstrilerinden de büyük ilgi gördüğünü ekliyor.

Elektrikli havacılıktaki en büyük zorluklardan biri, bir pil güç kaynağının enerji yoğunluğunu dengelemektir. Pil enerjisi ortalama olarak jet yakıtından 40 kat daha ağırdır. Bu pillerin ayrıca nispeten küçük alanlara yerleştirilmesi gerekir.

Güç verdiği nesneye yeterli enerji sağlayabilen hafif bir yapısal pil yerleştirilebilir ve bu sorunların çoğu çözülebilir. Ancak eleştirmenler, bunun pillerin daha sonra değiştirilmesini inanılmaz derecede zorlaştırdığını, çünkü bunların yapının ayrılmaz bir parçası olduğunu söylüyor.

Chalmers Teknoloji Üniversitesi'ndeki ekip, elektrikli bir aracı çalıştırmak için gereken enerji miktarını da azaltabileceklerini iddia ediyor.

Asp, "Elektrikli otomobiller üzerinde yaptığımız hesaplamalar, rekabetçi yapısal pillere sahip olmaları durumunda bugünkünden yüzde 70'e kadar daha uzun süre gidebileceklerini gösteriyor" diyor.

"Ayrıca otomobillerdeki veya uçaklardaki elektronik aksamlar gibi bileşenlerin yapısal pillerle çalıştırılması da mümkün olabilir. Ulaştırma sektörünün zorlu enerji ihtiyaçlarını karşılamak için büyük yatırımlar gerekecek, ancak teknolojinin en büyük farkı yaratabileceği yer de burası."

Ekip yapısal pil teknolojisini ilerletiyor

Chalmers Üniversitesi'ndeki ekip, yapısal pillerin olasılığını birkaç yıldır araştırıyor. Asp ve meslektaşları 2018'de ilk araştırmalarını paylaştıklarında çok ilgi gördü.

İlk atılımlarını 2021 yılında kilogram başına 24 watt-saat enerji yoğunluğuna sahip bir pille gerçekleştirdiler; bu, karşılaştırılabilir bir lityum-iyon pilin kapasitesinin yaklaşık yüzde 20'si .

En son versiyon kilogram başına 30 watt-saat güç üretiyor ve bu, çoğu pille aynı standartlara ulaşmasa da bazı avantajlar sağlıyor.

Asp, "Çok işlevli özellikler açısından yeni pil, selefinden iki kat daha iyi - ve aslında dünyada yapılmış en iyisi" iddiasında bulunuyor.