Bilim İnsanları, Bozulmayan Bir Batarya İcat Etti

Bilim insanları, darbeden zarar görmeyecek lityum iyon batarya yapmayı başardı.  Yeni batarya kesilmesine, vurulmasına, bükülmesine...

...

Bilim insanları, darbeden zarar görmeyecek lityum iyon batarya yapmayı başardı. 

Yeni batarya kesilmesine, vurulmasına, bükülmesine ya da ıslanmasına rağmen iş görmeye devam edebiliyor.

Lityum iyon bataryalar modern dünyaya şekil veriyor. Buna rağmen, cep telefonlarından diz üstü bilgisayarlara kadar birçok üründe kullanılan bu enerji kaynakları sorunsuz değil. Zehirli ve yanabilir malzemeden yapılıyor oluşları, küçük bir arızanın bataryaları patlayıcı bir aygıta dönüştürebilmesi anlamına geliyor.

Johns Hopkins Uygulamalı Fizil Laboratuvarı'ndan fizikçiler daha güvenli bir bataryanın mümkün olduğunu düşünüyor. 5 yıldır arızaya dayanıklı batarya üzerine çalışan bilim insanları, 2017 yılında kesilmesine, vurulmasına, bükülmesine ya da ıslanmasına rağmen güç vermeyi sürdüren batarya olabileceğini keşfetmişti. Aynı ekip, geçen sene bataryayı yanmaz hale getirmiş ve ticari bir ürünün voltaj seviyeleriyle kıyaslanabilir voltajlara kadar yükseltmişlerdi.

Araştırmacılar, bozulmaz bataryanın sırrının bataryanın artı ve eksi kutuplarını ayıran elektrolitte olduğunu belirtiyor. Lityum iyon bataryalarda, yüklü lityum parçacıkları elektrolitteki set üzerinden anottan (eksi kutup) katoda (artı kutup) gider. Bu sırada kimyasal bir reaksiyon olur ve bu reaksiyon enerji üretir.

Çoğu lityum iyon elektroliti kolay tutuşan lityum tuzunun ve zehirli sıvıların bir karışımıdır. Eğer anotla katodu ayıran geçirgen set yıkılırsa kısa devre oluşur ve önemli büyüklükte bir ısı ortaya çıkar. Bu ısı oksijen yönünden zengin katodun yanı başındaki hayli yanıcı olan lityum iyon elektroit ile buluşursa elinizde yanan bir elektronik cihaz bulursunuz.
Yanmaz, kırılmaz, bozulmaz batarya

Su içeren bataryalar 25 yıldır kullanılmasına ve bu sorunları çözmesine rağmen kullanışlı olmak için fazlasıyla zayıf. Araştırmacılar, lityum tuzunun yoğunluğunu artırıp elektrolite çok yumuşak bir plastiği andıran bir polimer katarak elektrik potansiyelini 1,5 volttan 4 volta çıkarabileceklerini keşfettiler. Bu da ticari olarak kullanılan lityum iyon bataryalarla kıyaslanabilir bir seviye.
Ticari olarak kullanılabilir anot ve katodu bu plastik benzeri elektrolitle birlikte kullandığımızda daha önce görülmemiş bir lityum iyon batarya elde edebiliyoruz. Bu yeni batarya temiz ve kontakt lens kadar esnek. Zehirli ve yanıcı olmayan bu yeni batarya, açık havada hiçbir sorun yaşanmadan üretilebilir ve kullanılabilir. Her şeyin ötesinde, tüm sert kullanımlara karşı dayanıklı.
Testler sırasında yeni batarya makasla kesildi, balistik etki yaratmak için havan topu kullanıldı ve ateşe verildi. Bütün bunlara rağmen yeni lityum iyon batarya elektrik vermeyi sürdürdü.
Bilim insanları yeni bataryanın yalnızca bir deneysel merak olmadığına dikkat çekiyorlar. Fizikçiler, ismini vermedikleri bir üreticiyle yeni bataryayı şimdiki lityum iyon batarya üretimine entegre etmeyi görüştüklerini belirtiyorlar. Yeni bataryalar iki yıl içerisinde piyasaya sürülebilir. Esnek olduğu için yeni bataryanın giyilebilir teknoloji, fiber giyim, sürücüsüz deniz altı araçları, dronelar ve uydular gibi cihazlarda kullanılabileceği belirtiliyor.
Tabii ki şu an için tüm sorunlar çözülmüş değil. Normal bir batarya yaklaşık 1000 kez şarj edilebilirken bu yeni lityum iyon batarya yalnızca 100 kez şarj edilebiliyor. Bu da bataryanın 'dayanıklı mallar' olarak tabir edilen ürün kategorisinde kullanımı karşısında bir sorun olarak karşımıza çıkıyor.

Kaynak: https://www.wired.com/story/scientists-made-a-nearly-invincible-lithium-ion-battery/