Elektrikli araçlarla uzun kış yolculukları bir hayli zor olabiliyor. İklimin aracınızın akü kimyası üzerindeki etkisi ve kabini ve koltukları ısıttığınızda çekilen güç, 113 km/saat hızla giderken, ılıman havalarda bu hızda sürüşe kıyasla menzilin yaklaşık %25’ini tüketebilir. Michigan Üniversitesi’ndeki araştırmacıların ilk sorunla başa çıkmanın bir yolu var. Lityum iyon EV pillerinin üretim sürecini biraz değiştirerek, teknikleri enerji yoğunluklarını azaltmadan korkunç derecede düşük sıcaklıklarda beş kata kadar daha hızlı şarjı mümkün kılabiliyor.
Soğuk havalarda elektrikli araç şarj problemi neden yaşanıyor?
Daha kesin olmak gerekirse, ekibin yöntemi 14 °F (-10 °C) kadar düşük sıcaklıklarda ‘6C’ şarjına olanak sağlıyor. Buradaki ‘C’, şarj hızını pilin kapasitesine göre ifade etmenin bir yoludur. Yani, örneğin, 50 kWh pilli bir araba için 1C şarj hızı 50 kW’da şarj anlamına gelir ve 6C şarj hızı 300 kW’da (6 × 50 kW) şarj anlamına gelir. Bu gülünç derecede hızlıdır ve soğuk iklimlerde gelecekteki EV sahipleri için potansiyel olarak iyi bir haberdir.
Arabalar soğukta neden daha yavaş şarj olur? Bunun nedeni, lityum iyonlarının bir aküdeki sıvı elektrolit aracılığıyla elektrotlar arasında ileri geri hareketinin yavaşlamasıdır. Bu, hem şarj hızını hem de akünün gücünü azaltır. Peki elektrikli araç şarjını nasıl hızlandırırsınız? Bir yol, araştırmacı Neil Dasgupta’nın şarj sırasında lityum iyonları alan grafit anotta lazerle minik yollar delme yöntemini takip etmektir.
Bunun oda sıcaklığında iyi çalıştığını göreceksiniz, ancak soğukta, anot yüzeyinde lityumun kimyasal bir kaplaması oluştu ve elektrolit ile reaksiyona girmesini engelledi. Bu yüzden bir adım daha ileri gitmeniz gerekecek. Lazerle delinmiş grafit anot, lityum borat-karbonattan yapılmış camsı bir malzemeyle kaplanarak, şarj işlemi donma noktasının altındaki sıcaklıklarda gözlemlenen hızın beş katına kadar hızlandırılabilir. Ekip, bu çalışmayı belgelendiren bir makaleyi geçen ay Joule dergisinde yayınladı. Araştırmacılar, bunun geçen yıl Amerikan Otomobil Birliği (AAA) tarafından ABD’de yapılan ankette yetişkinlerin EV satın alma konusundaki ilgileri hakkında dile getirdiği en büyük endişelerden birini ele alma potansiyeline sahip olduğunu belirtiyorlar.
