GELECEĞİN PİL VE BATARYA TEKNOLOJİLERİ

Dünyanın, tercihen temiz ve yenilenebilir bir biçimde daha fazla güce ihtiyacı var. Enerji depolama stratejilerimiz şu anda lityum-iyon pillerle şekilleniyor - bu teknolojinin en son noktasında - ama gelecek yıllarda ne bekleyebiliriz?

Bazı batarya temelleriyle başlayalım. Bir pil, her biri pozitif bir elektrot (katot), negatif bir elektrot (anot), bir ayırıcı ve bir elektrolit içeren bir veya daha fazla hücre paketidir. Bunlar için farklı kimyasallar ve malzemeler kullanmak bataryanın özelliklerini etkiler - ne kadar enerji depolayabiliyor ve verebiliyor, ne kadar güç sağlayabiliyor veya ne kadar boşaltabiliyor ve şarj edilebiliyorsa (aynı zamanda bisiklet kapasitesi olarak da adlandırılıyor).

Pil şirketleri, daha ucuz, daha yoğun, daha hafif ve daha güçlü kimyasallar bulmak için sürekli deneyimler yapıyorlar.

SODYUM-ION NEDİR? Sodyum-iyon (Na-iyon) pillerin çalışma şekli lityum-iyon (Li-iyon) pillere benzer; Adından da anlaşılacağı gibi, ana fark lityumun sodyum ile değiştirilmesidir. Pilin pozitif elektrotu olarak çeşitli sodyum bazlı malzemeler kullanılabilir, örneğin performans açısından belirleyici olan - örneğin daha uzun ömür veya döngü kapasitesi.

AVANTAJLARI NELERDİR? Na-ion piller sayısız avantaj sunar. Bunlardan en önemlisi, Li-ion pillerden daha ucuz olmalarıdır (hücre başına yüzde 30'a kadar). Bununla birlikte, bu teknoloji enerji yoğunluğu bakımından Li-iyon ile rekabet edemeyecektir - ne ağırlık ne de hacim olarak - ve sadece bunun büyük bir gereklilik olmadığı sabit uygulamalar için kullanılabilir. Bunlar, güneş veya rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları tarafından üretilen fazla elektriğin depolanmasını içerebilir.

NE BEKLİYORUZ? Hücre bileşenlerinin ve üretim işlemlerinin birçoğu, mevcut Li-ion pillerle aynıdır. Ana gelişme elektrot malzemelerine odaklanmıştır. Na-ion piller üç ila dört yıl içinde üretime girmeye hazır olabilir.

LİTYUM-KÜKÜRT NEDİR? Li-ion pillerde, aktif malzemeler şarj ve deşarj sırasında sabit konak yapılarda lityum iyonları arasına yerleştirilir. Lityum-kükürt (Li-S) bataryalarında, ana yapı yoktur. Boşalırken lityum anot tüketilir ve kükürt çeşitli kimyasal bileşiklere dönüştürülür; şarj sırasında, ters işlem gerçekleşir.

AVANTAJLARI NELERDİR? Li-S batarya çok hafif aktif malzemeler kullanır: pozitif elektrottaki kükürt ve negatif elektrot olarak metalik lityum. Teorik enerji yoğunluğunun olağanüstü yüksek olmasının nedeni budur: Li-iyonunun dört katıdır. Bu havacılık ve uzay endüstrileri için iyi bir seçimdir.

NE BEKLİYORUZ? Li-S teknolojisi, yaşam beklentisini iyileştirmek ve spesifik enerji yoğunluğunu arttırmaya devam etmek için daha fazla araştırma ve geliştirme çalışması gerektiriyor. En az beş yıl boyunca uzun pil ömrü gerektiren uygulamalara hazır olması beklenmez.

KATI HAL NEDİR? Katı hal aküler, teknoloji açısından bir paradigma değişikliğini temsil eder. Modern Li-ion pillerde, iyonlar bir elektrottan diğerine sıvı elektrolit (iyonik iletkenlik olarak da adlandırılır) boyunca hareket eder. Tüm katı hal pillerde, sıvı elektrolit, yine de lityum iyonlarının içinde taşınmasına izin veren katı bir bileşik ile değiştirilir. Bu konsept yeni olmaktan uzak, ancak son 10 yılda - yoğun dünya çapındaki araştırmalar sayesinde - bu yeni teknolojik engelin aşılmasına izin veren sıvı elektrolite benzer şekilde çok yüksek iyonik iletkenliği olan yeni katı elektrolit aileleri keşfedildi.

AVANTAJLARI NELERDİR? İlk büyük avantaj, hücre ve pil seviyelerinde emniyette belirgin bir gelişmedir: inorganik katı elektrolitler, ısıtıldıklarında, sıvı benzerlerinden farklı olarak yanmazlar. İkincisi, düşük kendiliğinden deşarjın bir sonucu olarak daha yüksek güvenlik performansı ve daha iyi raf ömrü sağlayan daha yoğun, daha hafif piller sağlayan yenilikçi, yüksek voltajlı yüksek kapasiteli malzemelerin kullanılmasına izin verir. Aküler yüksek ağırlık / ağırlık oranına sahip olduklarından elektrikli taşıtlarda kullanım için ideal olabilirler.

NE BEKLİYORUZ? Teknolojik ilerleme devam ettikçe, çeşitli katı tip pillerin piyasaya sürülmesi muhtemeldir. Birincisi, geliştirilmiş enerji performansı ve güvenliği sağlayan, grafit bazlı anotlara sahip katı hal piller olabilir. Zaman içinde, metalik bir lityum anot kullanan daha hafif katı hal akü teknolojileri piyasada bulunmalıdır.

GELECEĞİN DİĞER BATARYA TEKNOLOJİLERİ NELERDİR? Havadan güç alarak saniyeler içerisinde şarj olma teknolojisi! Akıllı telefonlar, akıllı evler ve hatta akıllı giyilebilir ürünlerin pazarları büyürken, hala belirli güç sınırlarında kalıyorlar. Batarya teknolojisi on yıllardır devrimsel bir gelişme gösteremedi. Ama görünen o ki yakın bir gelecekte yaşanacak bir güç devriminin eşiğindeyiz. Büyük teknoloji ve otomobil şirketleri, lityum-iyon pillerin sınırlarını aşmaya çok yaklaştılar. İşletim sistemleri güç tasarrufu sağlamak için daha verimli hale gelirken, yeniden şarj olmak zorunda kalmadan önce bir akıllı telefonu yalnızca bir veya iki gün kullanabiliyoruz.

Telefonlarımızı birkaç hafta şarj etmeden kullanabilme teknolojisi için biraz zaman olsa da, gelişme iyi gidiyor. Havadan şarj işleminden, süper hızlı 30 saniyelik şarj işlemine kadar gelecekte bizimle olabilecek en yeni pil teknolojilerini BATRON takipçileri için derledik.

Gelecek telefonlar: 2019'un gelecekteki akıllı telefonları

Wi-Fi'den enerji yakalama Kablosuz endüktif şarj yaygın olsa da, Wi-Fi veya diğer elektromanyetik dalgalardan enerji alabilmek halen zor bir mesele. Bununla birlikte bir grup araştırmacı, sadece birkaç atomun gerçekleştirdiği, inanılmaz derecede esnek rekten yapıda radyo dalgası toplama anteni geliştirmiştir. Buradaki fikir, cihazların bu molibden disülfür bazlı rekteni içerebilmesidir, böylece AC güc havada Wi-Fi'den toplanabilir ve bir pili şarj etmek veya bir cihaza doğrudan güç sağlamak için DC'ye dönüştürülebilir. Bu, dahili bir bataryaya ihtiyaç duymadan çalışan tıbbi hapları (hasta için daha güvenli) veya şarj etmek için bir güç kaynağına bağlanması gerekmeyen mobil cihazları mümkün kılabilir.

Cihaz sahibinden toplanan enerji Eğer TENG(Triboelectric nanogenerators)'lerin araştırmaları sonuçlanırsa, bir sonraki cihazınız için güç kaynağı olabilirsiniz. Bir TENG veya triboelektrik nanogenerator - iki malzemenin teması yoluyla üretilen elektrik akımını yakalayan bir güç toplama teknolojisidir. Surrey'nin Gelişmiş Teknoloji Enstitüsü'ndeki ve Surrey Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi, bu teknolojinin giyilebilir cihazlar gibi ürünlere daha fazla güç sağlamak için nasıl yerleştirilebileceği konusunda bazı çalışmaları var. Araştırma tasarımcılara gelecekteki TENG uygulamasını etkin bir şekilde anlamak ve optimize etmek için ihtiyaç duydukları bilgi altyapısını oluşturmak için bir kaynak olacaktır.

Altın nanowire pilleri California Üniversitesi'ndeki müthiş beyin fırtınası, çok fazla şarj etmeye dayanabilen nanotel pilleri ortaya çıkardı. Sonuç, ölmeyen gelecekteki piller olabilir. İnsan saçlarından bin kat daha ince olan nanoteller, gelecekteki bataryalar için harika bir olasılık teşkil ediyor. Daha önceki çalışmalarda, şarj ederken tellerde bozulmalar oluyordu. Yeni teknolojide bunu önlemek için bir jel elektrolit içinde altın nanoteller kullanılıyor. Bu piller üç ayda 200.000 defadan fazla şarj edildi ve hiçbir bozulma olmadı.

Katı hal lityum iyonu Katı hal aküleri geleneksel olarak stabilite sağlar, ancak elektrolit iletiminin maliyeti vardır. Toyota bilim adamları tarafından yayınlanan bir bildiri, sülfit super iyonik iletkenleri kullanan katı hal batarya testlerinden bahsediyor. Bütün bunlar üstün bir batarya demektir. Sonuç, sadece yedi dakika içinde tamamen şarj etmek veya deşarj etmek için süper kapasitör seviyelerinde çalışabilen bir aküdür, otomobiller için idealdir. Katı hal olması, mevcut pillerden çok daha kararlı ve daha güvenli olduğu anlamına gelir. Katı hal ünitesi eksi 30 santigrat dereceye kadar çalışabilmelidir.

Elektrolit malzemeleri hala zorluklar doğuruyor, bu yüzden bunları yakında otomobillerde görmeyi beklemeyin, ancak daha güvenli ve daha hızlı pillere doğru bir adım olduğu da yadsınamaz bir gerçek.

Arşiv
Bizi Takip Edin
  • Instagram Social Icon
  • LinkedIn Social Icon
  • Facebook Basic Square
  • Twitter Basic Square

BATRON ARGE AKÜ PİL BATARYA

Merkez : Yıldırım Beyazıt Mah. Aşık Veysel Blv. E.Ü. Tgb İdare Ve Kuluçka 5 No: 67 /4/12  Melikgazi / Kayseri / Türkiye

Şube : ​Büyükdere Caddesi No:255 Nurol Plaza B.02 Maslak, Sarıyer, İSTANBUL

+90 352 502 53 45
+90 850 303 50 93