Otomotiv sektöründe elektrikli araçlara (EA) olan talebin artması, batarya teknolojisinde malzemelerin önemine dikkat çekiyor. Bol miktarda bulunması ve kobalta göre avantajlı özellikleri nedeniyle yaygın bir ikame olan nikel daha fazla ilgi görüyor. Nikel otomotiv sektöründe önemli bir malzeme haline geldi. Nikelin artan enerji yoğunluğu sayesinde araçların tek bir şarjla daha uzun mesafeler kat edebilmesi hem üreticilerin hem de tüketicilerin ilgisini çekiyor. Ancak nikel bazlı pillerin zorluklarını göz ardı etmek mümkün değil.
Nikel otomotiv pazarında henüz tam potansiyeliyle kullanılamadı
Nikel, kararsızlığıyla ilgili ünü nedeniyle güvenlik, termal kararlılık ve çevrim ömrü konusunda soruları gündeme getiriyor. Bu sorunları çözmek için, Austin’deki Teksas Üniversitesi’nden araştırmacılar, pil çalışması için gerekli olan nikel bazlı katotlara odaklanan kapsamlı bir araştırma başlattılar. Bu çalışmanın sonuçları, Nikel otomotiv endüstrisindeki potansiyel kullanımını artırabilir.
Walker Makine Mühendisliği Bölümü ve Texas Malzeme Enstitüsü’nde profesör olan Arumugam Manthiram, yakın zamanda Nature Energy’de yayınlanan bu çalışmada yer alan önde gelen araştırmacılardan biridir. Manthiram: “Yüksek nikel katotlar, daha uzun sürüş menzilleri sağlayarak EV pazarında devrim yaratma potansiyeline sahiptir. Çalışmamız, daha güvenli piller geliştirmek için olmazsa olmaz olan termal kararlılıklarının titiz bir analizini sunuyor” dedi. Nikel otomotiv pazarında devrim yaratabilir.
Araştırma ekibi, 15 yüksek nikelli katot malzemesinde 500’den fazla ölçüm gerçekleştirerek kapsamlı bir değerlendirme gerçekleştirdi. Her katot malzemesi için güvenli bir çalışma sınırı oluşturan kritik bir şarj seviyesi bulmak, araştırmalarından elde ettikleri önemli bir keşifti. Bu eşik, yüzey reaktivitesi ve metal-oksijen bağlarının gücü gibi çeşitli değişkenlere bağlıdır. Pil malzemeleri bu kritik şarj seviyesine yaklaştıkça kararsızlık gösterirler. Nikel otomotiv pazarında büyük bir öneme sahiptir.
Bu dengesizlikler kontrol altına alınmazsa, artan sıcaklıkların enerjiyi serbest bırakmasıyla pilin daha da ısınmasına neden olan tehlikeli bir durum olan termal kaçak meydana gelebilir. Bu durum nedeniyle üreticiler ve tüketiciler güvenlik konusunda daha fazla endişe duymaya başlıyor, bu da pil arızası ve yangın riskini önemli ölçüde artırıyor.
