Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), on bir Avrupalı proje katılımcısıyla birlikte AB ortak projesi HYDRA’da yeni nesil lityum iyon pilleri araştırıyor. Projenin odak noktası sürdürülebilirlik yönüdür: elektromobilite için bu yenilikçi pillerin elektrotları kobalt içermez. Sonuç olarak, yüzde 85 daha az çevreye zararlı ham madde içerirler. Endüstriyel bir prototip, bir gemi batarya sisteminde gerçek çalışma için test edilecektir.
DLR uzmanlığı: Elektrokimyasal süreçlerin deneysel testleri ve analizi
Modern elektrikli hareketlilik, batarya sistemlerine yüksek teknik ve ekonomik talepler getirmektedir. Enerji yoğunluğu ve elektrik performansına ek olarak, mümkün olan en iyi hizmet ömrü, ekolojik denge ve maliyet verimliliği özellikle önemli hususlardır. HYDRA pillerinde kullanılanlar gibi yeni elektrot malzemeleri türleri ile aynı anda yüksek enerji yoğunlukları ve pil performansı elde edilebilir.
Bu amaçla, Stuttgart’taki DLR Teknik Termodinamik Enstitüsündeki bilim adamları yeni pillerin performansını test ediyorlar. Ayrıca çalışma sırasında içlerinde meydana gelen elektrokimyasal süreçleri de analiz ederler. Araştırmacılar, pilleri tekrar tekrar şarj edip boşaltarak pil hücrelerinin ne kadar süre ve ne kadar güvenilir çalıştığını araştırıyorlar. Bunu yaparken, günlük yaşamda da ortaya çıkan farklı çalışma koşullarını dikkate alıyorlar: “Örneğin, yüksek güç gereksinimlerinde, özellikle hızlı şarjda, yüzlerce şarj ve deşarj döngüsünden sonra elektrik çıkışının ve depolama kapasitesinin nasıl değiştiğini ölçüyoruz. proseslerde ve farklı sıcaklıklarda”, diye açıklıyor HYDRA projesinde DLR iş paketi başkanı Dennis Kopljar. “Sonunda, pil hücrelerini açıyoruz ve çalışma sırasında malzemelerin yapısının ve bileşiminin nasıl değiştiğine bakıyoruz.”
Norveç araştırma enstitüsü SINTEF, DLR’den elde edilen deneysel sonuçlara dayanarak pillerdeki kimyasal ve fiziksel süreçleri simüle eder. Araştırmacılar bu nedenle yavaş yavaş elektrot malzemelerini ve hücre tasarımını farklı gereksinimlere göre uyarlıyorlar. Laboratuvar ölçeğinde kazanılan bilgi daha sonra endüstriyel düzeye aktarılabilir.
“Bu bilgi özellikle kullanıcılar için önemlidir: Bir pil sistemi ne kadar enerji ve hangi performansı sağlayabilir? Ne sıklıkla yüklenmesi gerekiyor? 10 yıllık kullanımdan sonra pillerin depolama kapasitesi nedir? DLR araştırmacısı Kopljar, bu bilgilerle tasarımcıların pil sistemlerini ve çalışma modlarını ilgili uygulamaya uyacak şekilde tasarlayabileceklerini söylüyor.
Avrupalı üreticiler için bir fırsat olarak sürdürülebilir piller
Geleneksel lityum iyon pillerin aksine HYDRA pillerin elektrotları artık kobalt içermez, demir, manganez ve silikon gibi sorunsuz malzemelerden oluşur. Yeni elektrotları çevre dostu, kaynak tasarrufu sağlayan ve uygun maliyetli bir şekilde üretmek için HYDRA ekibi ayrıca organik solventler olmadan sürdürülebilir su bazlı üretim süreçleri geliştiriyor. Böylece proje, pil üretimi alanında Avrupa değer zincirinin güçlendirilmesine ve uluslararası rekabet avantajları yaratılmasına önemli bir katkı sağlamaktadır.
Sürdürülebilir piller, yarının iklim dostu ve kaynak tasarrufu sağlayan mobilitesinde önemli bir rol oynuyor. Genel olarak, karbon ayak izi, sürdürülebilir tedarik zincirleri ve ticaret koşulları kadar önemlidir.
DLR uzmanlığı: Elektrokimyasal süreçlerin deneysel testleri ve analizi
Modern elektrikli hareketlilik, batarya sistemlerine yüksek teknik ve ekonomik talepler getirmektedir. Enerji yoğunluğu ve elektrik performansına ek olarak, mümkün olan en iyi hizmet ömrü, ekolojik denge ve maliyet verimliliği özellikle önemli hususlardır. HYDRA pillerinde kullanılanlar gibi yeni elektrot malzemeleri türleri ile aynı anda yüksek enerji yoğunlukları ve pil performansı elde edilebilir.
Bu amaçla, Stuttgart’taki DLR Teknik Termodinamik Enstitüsündeki bilim adamları yeni pillerin performansını test ediyorlar. Ayrıca çalışma sırasında içlerinde meydana gelen elektrokimyasal süreçleri de analiz ederler. Araştırmacılar, pilleri tekrar tekrar şarj edip boşaltarak pil hücrelerinin ne kadar süre ve ne kadar güvenilir çalıştığını araştırıyorlar. Bunu yaparken, günlük yaşamda da ortaya çıkan farklı çalışma koşullarını dikkate alıyorlar: “Örneğin, yüksek güç gereksinimlerinde, özellikle hızlı şarjda, yüzlerce şarj ve deşarj döngüsünden sonra elektrik çıkışının ve depolama kapasitesinin nasıl değiştiğini ölçüyoruz. proseslerde ve farklı sıcaklıklarda”, diye açıklıyor HYDRA projesinde DLR iş paketi başkanı Dennis Kopljar. “Sonunda, pil hücrelerini açıyoruz ve çalışma sırasında malzemelerin yapısının ve bileşiminin nasıl değiştiğine bakıyoruz.”
Norveç araştırma enstitüsü SINTEF, DLR’den elde edilen deneysel sonuçlara dayanarak pillerdeki kimyasal ve fiziksel süreçleri simüle eder. Araştırmacılar bu nedenle yavaş yavaş elektrot malzemelerini ve hücre tasarımını farklı gereksinimlere göre uyarlıyorlar. Laboratuvar ölçeğinde kazanılan bilgi daha sonra endüstriyel düzeye aktarılabilir.
“Bu bilgi özellikle kullanıcılar için önemlidir: Bir pil sistemi ne kadar enerji ve hangi performansı sağlayabilir? Ne sıklıkla yüklenmesi gerekiyor? 10 yıllık kullanımdan sonra pillerin depolama kapasitesi nedir? DLR araştırmacısı Kopljar, bu bilgilerle tasarımcıların pil sistemlerini ve çalışma modlarını ilgili uygulamaya uyacak şekilde tasarlayabileceklerini söylüyor.
Avrupalı üreticiler için bir fırsat olarak sürdürülebilir piller
Geleneksel lityum iyon pillerin aksine HYDRA pillerin elektrotları artık kobalt içermez, demir, manganez ve silikon gibi sorunsuz malzemelerden oluşur. Yeni elektrotları çevre dostu, kaynak tasarrufu sağlayan ve uygun maliyetli bir şekilde üretmek için HYDRA ekibi ayrıca organik solventler olmadan sürdürülebilir su bazlı üretim süreçleri geliştiriyor. Böylece proje, pil üretimi alanında Avrupa değer zincirinin güçlendirilmesine ve uluslararası rekabet avantajları yaratılmasına önemli bir katkı sağlamaktadır.
Sürdürülebilir piller, yarının iklim dostu ve kaynak tasarrufu sağlayan mobilitesinde önemli bir rol oynuyor. Genel olarak, karbon ayak izi, sürdürülebilir tedarik zincirleri ve ticaret koşulları kadar önemlidir.