Pil ömrüyle ilgili yeni çalışma: Hızlı sürüş, pilin çok daha uzun süre dayanmasını sağlıyor

SLAC-Stanford Pil Merkezi'nin yeni bir araştırması, değişken yüklerle dinamik bir sürüş tarzının elektrikli araç akülerinin ömrünü %38'e kadar uzatabileceğini gösteriyor. Bu, yavaş ve istikrarlı sürüşün akü için en iyisi olduğu yönündeki yaygın inanışı çürütüyor.

Araştırmaya göre, bataryalar şehir içi trafiği, otoyol sürüşü ve ara sıra yapılan sert hızlanmalar (yani "dinamik çevrim") gibi değişen sürüş koşullarından daha fazla fayda sağlıyor.

Araştırmacılar, iki yıl boyunca 92 pil hücresini 47 farklı deşarj profiliyle test ettiler. Sürekli ve istikrarlı sürüşün (örneğin, sabit hızda uzun otoyol yolculukları) pilin değişken yüklerden daha hızlı eskimesine neden olduğunu buldular. "Sağlık Durumu" (SOH) ve tam şarj döngüsü sayısı (Eşdeğer Tam Döngüler, EFC'ler) ölçüm olarak kullanıldı.

Çalışma, elektrotlara zarar verebileceğinden, aküyü sürekli olarak tam şarj etmeyi veya tamamen boşaltmayı önermiyor. Tüketiciler için bu, ani hızlanma ve dur-kalk sürüşü de dahil olmak üzere değişken sürüşün akü için iyi olduğu anlamına geliyor. Geleneksel testler genellikle akü ömrünü aşırı karamsar bir şekilde tahmin etme eğiliminde olduğundan, sonuçlar sektör açısından daha gerçekçi test yöntemlerine yol açmalıdır.

Stanford Pil Merkezi'ndeki pil araştırmacıları, ilginç bir gözlemle dikkatleri üzerine çekti. 2024 yılında, lityum iyon pillerin yüksek akımlarla ilk şarjının, kullanım ömürlerini ortalama %50 oranında uzattığını ve aynı zamanda şarj süresini 10 saatten sadece 20 dakikaya indirdiğini keşfettiler. Pil ve otomobil üreticileri, pillerini geleneksel olarak ilk seferde çok düşük şarj gücüyle şarj ediyorlardı.

Ancak çalışma, hızlı şarj sırasında, negatif elektrotta koruyucu bir tabaka (SEI) oluşturmak için ilk şarj aşamasında kasıtlı olarak daha fazla lityum "tüketildiğini" göstermiştir. Bu tabaka, pilin sonraki kullanımlarda daha az lityum kaybetmesini ve böylece daha uzun süre dayanmasını sağlar. Beklenmedik derecede yüksek lityum deaktivasyonu, elektrotlarda daha fazla "boşluk" oluşturarak pilin verimliliğini ve ömrünü artırır.

Araştırmacılar, bilimsel makine öğrenimini kullanarak, şarj sıcaklığının ve şarj akımının optimum SEI oluşumu için kritik öneme sahip olduğunu tespit ettiler. Bu bulgular, özellikle elektrikli araçlar için, üretim süresini ve maliyetlerini azaltabilecekleri için pil üretimi açısından önemli sonuçlar doğurmaktadır.