Yürüttüğü çalışmayla elektrikli araçlarda kullanılan lityum- iyon pilleri, sıfırın altındaki hava sıcaklığında ısıtma ihtiyacı duyulmadan tam kapasite çalıştırmayı hedefleyen Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Mühendislik Temel Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Emre Biçer, test aşamasına kadar ilerlediği çalışmalarında dondurucu soğukta bile şarj edilebilen ve performans kaybı yaşamayan malzemeleri geliştirmeyi başardı.

Dev bir otomobil firmasının lüks araçlarında soğuk havalarda çalışabilen lityum-iyon pil talebi üzerine çalışmalara başlayan Biçer, çalışmasında test aşmasına ulaştı. Geliştirdiği Lityum pillerin içerisine eklediği katkı maddeleri ve yüzey kısmına yapılan modifiyeyle pilleri, performans kaybı olmadan sıfırın altında kırk derecede çalışması hedefleniyor. Çalışmalarını Sivas'ta yürüten Biçer, lityum pillerin yaşlanma sürelerini de uzatmayı da hedefliyor.

Dondurucu soğukta ve kavuran sıcaklarda performans kaybı yaşamayacak

Doç. Dr. Emre Biçer, gelişen elektrikli otomobil teknolojileriyle pillerinde önem kazandığını belirtip pillerdeki en büyük dezavantajın sıfırın altında hava sıcaklığında şarj ve performans kaybı olduğunu söyledi. Biçer açıklamasında, “Elektrikli araçların en önemli bileşenlerinden bir tanesi de pillerdir. Bu piller geliştiği takdirde elektrikli araçları daha fazla yollarda, piyasalarda görebileceğiz ve satın alabileceğiz. Avrupa birliği projeksiyonlarında 2050 yıllarında satılan tüm araçların yaklaşık olarak yüzde 52'si elektrikli araçlardan oluşacak. Kişisel kanaatim bu hedefe daha önce ulaşacağız, çünkü batarya teknolojileri hızla ilerliyor.

Pil teknolojilerinde çağ açacak

Sıfırın altında hava sıcaklığında tam kapasite çalışacak piller geliştirdiklerini belirten Biçer, “Dünya üzerinde soğuk ve sıcak bölgeler var. Bu nedenle, soğukta çalışabilecek enerji depolama aygıtları yani lityum iyon pillerin geliştirilmesi önem kazanıyor. Sıfır derece altında pilleri şarj edemiyoruz. Deşarj ettiğimiz takdirde de kapasitenin çok azına, yaklaşık sıcaklığa bağlı olarak yüzde 10 veya yüzde 20 civarında kapasitesini alabiliyoruz. Bizim için lityum iyon pillerin kapasitesi bu kadar düştüğü takdirde yeterli olamıyor. Mevcut araçlarda bu problemin önünde geçmek üzere piller ısıtılıyor. Bu ısıtılma neticesinde piller oda sıcaklığında çalışmalarını gerçekleştiriyor. Tam tersinde ise piller soğutuluyor. Sıfır derecenin altında örneğin Sivas şartlarını öngördüğümüz takdirde burada kış aylarında eksi 20, 25 derecelere ulaşabiliyoruz. Bu sıcaklıkta pillerimizin çalışma ömürleri, yaşlanmaları ve verebilecekleri kapasite çok düşük olacağı için bu konular ciddi çalışmalar gerektiriyor. Bizlerde laboratuvarımızda o şartlar altında çalışabilecek, kapasitesinin tamamını sıfır derecenin altında verebilecek piller geliştiriyoruz” dedi.

2025 yılında bu pilleri piyasada görmek mümkün olacak

Dünyada farklı ülkelerde de soğukta çalışan piller üzerinde çalışmalar yürütüldüğünü belirten Biçer, 2025 yılından sonra bu pillerin piyasada görülebileceğini ifade ederek, “Bir takım standartlar var. Bu standartlar kurşun asit aküler için oluşturulmuş standartlar. Bu standartlar eksi 40 dereceye kadar gidiyor. Biz ilk etapta eksi 20'de pillere yüzde 80, yüzde 90 kapasite verebilecek malzemeleri geliştirdiğimiz takdirde çok büyük başarı olacaktır. Dolayısıyla pil çalışmaya başladıktan bir süre sonra ısınacak ve tamamen kapasitesini verebilecek duruma gelecektir. Bu noktada önem kazanan diğer bir detayda pilin yaşlanmasıdır. Çünkü soğukta çalışan pil yaşlanıyor. Yaşlanmasının da önüne geçmek üzere test prosedürleri, çeşitli malzeme üzerinde detay, katkı maddeleri üzerinde çalışmalar gerçekleştiriyoruz. Şuanda malzemelerimizi geliştirdik. Bununla ilgili çalışmaları yürüttük. Bilgisayar üzerinde ki simülasyon çalışmalarını gerçekleştiriyoruz. Daha sonrasında test aşamasına getirdik. Şuanda soğukta pillerimizi test aşamasına başlama noktasındayız. Bu üretilen piller çok önem kazanacaktır. Dünya da şuan soğukta çalışabilen piller üzerine çalışmalar yapılıyor, 2025, 2030'lardan sonra geliştirilen bu malzemeleri piyasalarda görebiliyor olabileceğiz” şeklinde konuştu.

Türkiye'de tek

Biçer, Türkiye'de soğukta çalışabilen piller üzerinde çalışan tek bilim adamı olduğunu vurgulayarak, “Pil üzerine çalışan hocalarımız, araştırma görevlileri mevcut ancak soğukta çalışan pillerle ilgilenen başka kimse yok. Günümüzde benzin mazot fiyatlarının bu kadar yükseldiği durumda elektrikli araçlar çok daha fazla gündemde olacaktır. Piyasada kendisine daha fazla yer edinilecektir. Çünkü çok düşük fiyatlara araçlarımız şarj edebiliyor olacağız. Aynı zamanda bu şarj istasyonlarının da yaygınlaşması gerekiyor. Elektrikli araç sahiplerinin her noktada araçlarını şarj edebilecek şarj istasyonları bulmaları gerekiyor ki elektrikli araçlar piyasada daha çok yaygınlaşsın. İçten yanmalı araçlarla rekabet edebilsin” dedi.