Türk bilim insanlarından lityum iyon pillerin ömrünü uzatan yöntem

Türkiye'nin farklı üniversitelerinde görev yapan akademisyenler, 7 yıllık araştırma sonucu lityum iyon pillerin ömrünü uzatan yöntem geliştirdi.

İnönü Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Atom ve Moleküler Fiziği Ana Bilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Ali Bayri, Fizik Bölümü Başkanı Prof. Dr. Serdar Altın ile Bilimsel ve Teknoloji Araştırma Merkezinden Doç. Dr. Emine Altın, Iğdır Üniversitesinden Dr. Öğretim Üyesi Serken Demirel, İstanbul Medeniyet Üniversitesinden Prof. Dr. Sevda Avcı ve Bilkent Üniversitesinden Doç. Dr. Erdinç Öz'ün, lityum iyon pillerin ömrünü uzatmak amacıyla yaptıkları bilimsel çalışmalar olumlu sonuç verdi.

Akademisyenler, çeşitli bilimsel yöntemler uygulayarak lityum iyon pillerin ömrünü uzattı. Bilim insanlarının çalışması Türk Standardları Enstitüsünden aldıkları "Yüksek kapasiteli ve uzun ömürlü li-iyon ve na-iyon pil ve bu pillerde kullanılan katot materyali üretim yöntemi" patentiyle belgelendi.

Prof. Dr. Ali Bayri, , enerji kaynaklarının yenilenebilir ve fosil kaynaklar olarak iki kısma ayrıldığını belirtti.

Fosil kaynakların kısıtlı olması nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarının ön plana çıktığını anlatan Bayri, "Yenilenebilir enerjinin teknolojik açıdan kullanışlı olabilmesi için bu enerjiyi depolama ön plana çıkıyor. Enerji depolanabilmesi için bataryaların geliştirilmesi ve kapasitelerinin artırılması gerekli. Biz de bu amaçla yaklaşık 7 yıldır pillerin performansının gelişmesiyle ilgili çalışmalar yapmaktayız. Bununla ilgili patent aldık. Konuyla ilgili 20'nin üzerinde makalemiz var." dedi.

Türkiye'ye ve bilime katkı sunmak amacıyla kurdukları akademik ekiple bilimsel çalışma yaptıklarını aktaran Bayri, "Amacımız Türkiye'ye hizmetse bataryaların kapasitelerinin artırılması ve ömrünün uzatılması için çalışmalar yapmak gerekiyordu. Bu konu sadece ülkemizde değil, dünyada popüler bir konu. Pilde kullanılan ana maddenin yanına değişik materyalleri farklı miktarda katarak, pilin performansı ile depolama gücünün ne kadar arttığını ön plana koymaya çalıştık." diye konuştu.

"Pil ömrünün artışıyla ilgili ciddi bir rakam"

Prof. Dr. Serdar Altın ise enerji sektöründeki bilimsel çalışmalarını uzun bir serüven olarak nitelendirdi.

Kısa süre önce tanıtılan "Türkiye'nin Otomobili"nin elektrikli olmasının kendilerini heyecanlandırdığını dile getiren Altın, şöyle devam etti:

"(Enerji) Depolama teknolojilerinin önemi ülkemizde biraz daha arttı. Gelecekte petrollü araçların ortadan kaldırılıp, enerji depolayan pillerle çalışan araçların yaygınlaşmasıyla yerli pillerin üretilmesi bizim açımızdan önemli olacak. 2015 yılında başvurduğumuz patenti, çeşitli teknik prosedürler nedeniyle geçen yıl aldık."

Altın, Prof. Dr. Ali Bayri'nin tavsiyeleriyle yaptıkları bilimsel araştırmada yüksek sıcaklıkta pilde manyetik bir özellik bulduklarını ifade ederek, sözlerini şöyle sürdürdü:

"600 derece civarında malzemede manyetik geçiş gözlemledik. Bu manyetik özelliği oda sıcaklığında elde edebilirsek, etkisi ne olur sorusunun cevabıyla yola çıktık. Oda sıcaklığında aynı manyetik özelliği elde ettikten sonra ürettiğimiz pillerin kapasite ve performans ölçümlerini yaptık. İlginç bir sonuç çıktı, normalde pil performans ölçümleri laboratuvar şartlarında pili 100 defa doldurup boşaltmakla yapılır. Biz standart katot malzemesi ile bizim ürettiğimiz katot malzemesinin kapasite kayıplarını ölçtüğümüzde kapasite kaybında ciddi bir azalma olduğunu gördük. Pilin doldurup, boşaltma işlemi sırasında kapasite kaybının daha az olduğunu tespit ettik. Performans analizlerinde standart malzemeye göre yüzde 15 daha az kapasite kaybı elde ettik. Bu pil ömrünün artışıyla ilgili ciddi bir rakam."

"Büyük piller de üretmek isteriz"

Prof. Dr. Serdar Altın, pil üretimi ve testleriyle ilgili gerekli altyapılarının bulunduğunu belirterek, "Şu an biz küçük boyutlu piller üretiyoruz, CR 2032 olarak isimlendirdiğimiz fakat istenirse araç bataryalarını test edecek imkanlarımız var. Bundan sonraki süreçte büyük piller de üretmek isteriz ama bunun için paraya ihtiyacımız var. Bir lityum iyon pilin ömrünün yaklaşık 5 yıl olduğu düşünülüyor. Patent aldığımız pillerde, 100 döngüde (dolum) yüzde 15'lik bir kapasite artışı hesaplandığında pilin ömrü yaklaşık 5 değil de 6 yıla kadar uzaması anlamına geliyor." diye konuştu.

Doç. Dr. Emine Altın ise üniversitenin Bilimsel ve Teknoloji Araştırma Merkezinde FTIR, X ışınları analizi (XRD) ve elektron mikroskobu (SEM) analizlerinin yapıldığını kaydederek, "Pil yapım sürecinde oluşturduğumuz kimyasal bileşiği, çeşitli çözeltilerle belirli süre karıştırarak, jel kıvamına getiriyoruz. Bu jeli folyo üzerine belli kalınlıkta sererek, vakumlu fırınlarda kuruttuktan sonra yapacağımız formata uygun olarak, pil yapıyoruz." dedi.

 AA