Araştırmacılardan çığır açan çinko-iyon batarya gelişimi

Avustralyalı araştırmacılar, çinko-iyon bataryaların ömrünü %50 artıran yeni bir yöntem geliştirdi. Bu teknoloji, güvenli ve uzun ömürlü enerji depolamada lityum-iyonlara alternatif sunabilir.

Lityum iyona güçlü alternatif

Enerji

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Bildirimi Aç Bildirim Açık

Araştırmacılardan çığır açan çinko-iyon batarya gelişimi — Avustralya Teknoloji Üniversitesi (UTS) ve İngiltere’deki Manchester Üniversitesi iş birliğiyle yürütülen araştırmalar, **çinko-iyon batarya** teknolojisinde önemli bir atılıma işaret ediyor. Araştırmacılar, bataryaların katot malzemesinin yapısal dayanıklılığını artırarak **5.000’den fazla şarj-deşarj** döngüsünde kararlı performans sergileyebilen bir sistem geliştirdi. Bu, şebeke ölçeğinde depolama için lityum iyona önemli bir alternatif haline gelebileceğine işaret ediyor.

Lityum iyona güçlü alternatif

Gelişmenin merkezinde ise “Jahn-Teller etkisi” adı verilen ve geçiş metalleri içeren kristal yapılarda simetri bozulmasına yol açan bir fiziksel olay yer alıyor. Ekip, bu etkiyi kullanarak iki boyutlu manganez-oksit/grafen "süper örgü" (superlattice) tasarladı. Bu yapı, döngüsel kullanım sırasında katotun bozulmasını engelleyen bir gerilim mekanizması oluşturuyor.

Yeni yöntem sayesinde batarya, 5 C akım hızında 165 mAh g−1 kapasiteyi koruyarak 5.000 döngüden fazla dayanıklılık gösteriyor. Bu, mevcut çinko-iyon bataryalara göre yaklaşık yüzde 50 daha uzun ömür anlamına geliyor. Ayrıca, sistemin su bazlı yapısı ve düşük maliyeti, lityum-iyon bataryalara kıyasla daha güvenli bir alternatif sunuyor.

Araştırmanın baş yazarı UTS’ten Prof. Guoxiu Wang, süper örgü yaklaşımının yalnızca laboratuvar ölçeğinde değil, ticari cihazlara uygulanabilir olduğunu ortaya koyduklarını söylüyor. Araştırmacılar ayrıca, geliştirdikleri üretim sürecinin zehirli çözücüler veya yüksek sıcaklık gerektirmeyen, su bazlı ve ölçeklenebilir bir yöntem olduğunu da vurguladı. Bu da çinko-iyon bataryaların seri üretim açısından daha uygulanabilir hâle geldiğini gösteriyor. Şimdiye kadar çinko-iyon bataryalar kısa ömürleri nedeniyle pek yaygınlaşamamıştı.