Çinli araştırmacılar, Tianjin Üniversitesi malzeme bilimi okulunda 600 Wh/kg enerji yoğunluğuna sahip yeni bir lityum metal batarya geliştirdiklerini bildirdi. Bu bataryanın, Tesla’nın en iyi bataryalarının yaklaşık iki katı kadar enerji yoğunluğuna sahip olabileceği belirtiliyor. Böyle bir batarya, gelecekteki elektrikli araçların menzilini mevcut menzilinin iki ila dört katına çıkarabilirken, aynı zamanda ağırlık tasarrufu da sağlayacak. Bu, daha iyi performans ve verimlilik kapılarını açabilir.
Bataryalar, elektrikli uçaklar gibi diğer taşıma biçimleri için de ilginç olasılıklar sunabilir. Mevcut durumda, lityum metal bataryalarında ciddi bir darboğaz genellikle elektrolittir. Eski tasarımlar, yüksek enerji yoğunluğu ile döngü ömrü ve güvenlik arasında denge sağlamakta zorlanır. Ekip, geleneksel “çözücü yapı”yı kırmayı başardı. Normalde, her lityum iyonunun etrafında belirli bir çözücü molekül düzeni vardır, ancak bu yapıyı daha bölgeler dışı hale getirerek, iyonun daha esnek etkileşimler kurmasını sağladılar. Ayrıca, en iyi kombinasyonları bulmak için lityum tuzları ve çözücüler üzerinde makine öğrenimi kullanarak test yaptılar. Elektrolite ekledikleri flor, yüksek termal stabilite sağladığını iddia ediyor.
Ekip, yeni bataryanın sadece benzersiz bir enerji yoğunluğuna sahip olmadığını, aynı zamanda çok güvenli olduğunu buldu. Örneğin, batarya -60 °C’de donmadan çalışabiliyor. Elektrolit açık alev altında yanmıyor ve çivi delme testlerinden geçebiliyor. Ayrıca, 90 şarj döngüsünden sonra bile performansı stabil kaldı. Bu batarya, insansız hava araçlarında test edildi ve uçuş süresini 2.8 kat uzattığı kanıtlandı. 25 tam şarj döngüsünü herhangi bir belirgin dalgalanma veya bozulma olmadan güvenle geçebildi. Ancak, batarya paketi şu anda yalnızca bir konsept kanıtıdır ve henüz seri üretime hazır değildir.
Yine de, ekip, daha fazla geliştirme ile bu bataryanın mevcut elektrikli araçlarla ilgili bazı sorunları, menzil kaygısı gibi, çözebileceğinden emin. Daha geniş bir perspektiften bakıldığında, bu araştırma, lityum iyonlarının elektrolitlerle nasıl etkileşimde bulunduğunu yeniden düşünerek lityum metal batarya kimyasında uzun süredir var olan bir engeli aşmayı başardı. Bu, Çin’in “Made in China 2025” girişimi altında batarya performansı gibi hedeflerine bir adım daha yaklaşmasını sağlıyor. İlk sonuçlar, iki kat enerji yoğunluğu, güçlü güvenlik ve elektrikli araçlar ile uçaklar için potansiyel gösteriyor, ancak şu an için yalnızca yaklaşık 90 döngü ömrü kanıtlandı. Bunu ölçeklendirebilirlerse, bu tür bir sıçrama, elektrikli araçları, jet motorunun havacılığı yeniden tanımladığı şekilde yeniden tanımlayabilir.