Daha geniş menzile ve geliştirilmiş güvenliğe sahip yeni nesil elektrikli araç aküleri, katı hal lityum metal formunda ortaya çıkabilir. teknoloji.
Ancak Michigan Üniversitesi araştırmacılarına göre, bu umut verici güç kaynağının laboratuvardan üretim tesislerine geçmeden önce yanıtlanması gerekiyor. Elektrikli araçların nüfusun daha büyük bir kısmına ulaştırılmasına yönelik çabalarla birlikte bu soruların hızlı bir şekilde yanıtlanması gerektiğini söylüyorlar.
UM makine mühendisliği doçentleri Jeff Sakamoto ve Neil Dasgupta, son on yılda lityum metal, katı hal pilleri konusunda önde gelen araştırmacılardır. Dergideki bir perspektif yazısında Jul, Sakamoto ve Dasgupta teknolojinin karşı karşıya olduğu ana sorunları sıralıyor. Soruları geliştirmek için otomotiv endüstrisindeki liderlerle yakın işbirliği içinde çalıştılar.
Büyük otomobil üreticileri bu yıl tamamen elektrikli araçlara yöneliyor ve birçoğu önümüzdeki yıllarda içten yanmalı motorlu araçları aşamalı olarak kaldırma planlarını açıklıyor. Lityum-iyon piller en eski EV'leri mümkün kıldı ve montaj hatlarından çıkan en yeni modeller için en yaygın güç kaynağı olmayı sürdürüyorlar.
Bu lityum iyon piller, tek şarjla EV aralığı açısından en yüksek performanslarına yaklaşıyor. Ayrıca ağır ve hantal bir akü yönetim sistemine olan ihtiyacı da beraberinde getiriyorlar; bu sistem olmadan gemide yangın riski var. Pil anotu için lityum metalin yanı sıra elektrolit için seramik kullanan araştırmacılar, aynı boyuttaki pil için EV aralığını iki katına çıkarırken yangın potansiyelini de önemli ölçüde azaltma potansiyelini gösterdi.
Sakamoto, "Lityum metal katı hal pillerin geliştirilmesinde son on yılda muazzam ilerleme kaydedildi" dedi. "Ancak, özellikle EV'ler için teknolojiyi ticarileştirme yolunda bazı zorluklar devam ediyor."
Bu potansiyelden yararlanmak için cevaplanması gereken sorular şunlardır:
- Lityum metal pillerin gerektirdiği masif, kağıt inceliğinde levhalarda kırılgan olan seramikleri nasıl üretebiliriz? Lityum metal pillerin, üretim sırasında 2,000 Fahrenheit derecenin üzerine kadar ısıtılması için enerji gerektiren seramik kullanımı, elektrikli araçlardaki çevresel faydalarını dengeliyor mu?
- Hem seramik hem de bunları üretmek için kullanılan süreç, pil üreticilerini ve otomobil üreticilerini operasyonlarını büyük ölçüde yenilemeye zorlamayacak şekilde, çatlama gibi kusurları hesaba katacak şekilde uyarlanabilir mi?
- Bir lityum metal katı hal pili, lityum iyon pillerin dayanıklılığını korumak ve yangın riskini azaltmak için ihtiyaç duyduğu ağır ve hantal pil yönetim sistemini gerektirmez. Pil yönetim sisteminin kütlesinde ve hacminde azalma veya tamamen kaldırılması, katı hal pilinin performansını ve dayanıklılığını nasıl etkileyecektir?
- Lityum metalinin seramik elektrolit ile sürekli temas halinde olması gerekir; bu da teması sürdürmek için basınç uygulamak üzere ek donanıma ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir. Eklenen donanım, pil takımı performansı açısından ne anlama gelecek?
Kendi startup şirketine sahip olan Sakamoto, lityum metal katı hal piller, teknolojinin şu anda bir an yaşadığını söylüyor. Ancak anı yönlendiren coşkunun kendini aşmaması gerektiğini söylüyor.
Makalenin başlığı şuydu: "Katı hal pillerin laboratuvardan pazara geçişi: elektro-kimyasal mekaniği pratik düşüncelerle bağlamak."