Bataryalarda Yangın Güvenliğini Artıran Akıllı Polimerler ve Yeni Çözümler
Yüksek enerji yoğunlukları sayesinde elektrikli araçlardan akıllı telefonlara kadar birçok teknolojide kullanılan lityum iyon piller, zaman zaman ciddi güvenlik riskleri de oluşturabiliyor. Özellikle ısınma kaynaklı batarya yangınları saatlerce sürebiliyor ve yoğun toksik duman salımına neden olabiliyor. Hatta bazı durumlarda tek bir elektrikli araç yangınını söndürmek için 100 tona yakın su kullanılması gerekebiliyor.
Bataryalarda Yangın Riskini Azaltmak İçin Sürekli İyileştirmeler
Mevcut batarya teknolojileri, özellikle elektrikli araçlar ve taşınabilir elektronik cihazlar gibi pek çok alanda yaygın kullanılıyor. Ancak, bu bataryaların yanma ve patlama riski, güvenlik endişelerini beraberinde getiriyor. Bu nedenle mühendisler, batarya kasalarında ve tasarımlarında çeşitli geliştirmeler yaparak bu riskleri azaltmaya çalışıyor. Ancak Çin Bilimler Akademisi Kimya Enstitüsü’nden moleküler kimyager Ying Zhang ve ekibi, daha etkili ve inovatif bir çözümün mümkün olduğunu düşünüyor. Onların geliştirdiği sistem, geleneksel yöntemlerin ötesine geçerek batarya içlerine entegre edilen özel bir teknolojiyi içeriyor.
14 Temmuz’da Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan araştırma, bu yeni teknolojinin yangını başlatmadan durdurabildiğini gösteriyor. Bu gelişme, bataryaların güvenliğinde devrim niteliğinde bir adım olarak görülüyor.
Alevleri Engelleyen "Akıllı Polimerler"
Uluslararası bilim basını Popsci, Zhang ve ekibinin çalışmalarını detaylandırırken, bu yeni sistemin temelinde yer alan akıllı polimer teknolojisine dikkat çekiyor. Geliştirilen prototip batarya, nikel bazlı katotlara entegre edilen özel alev geciktirici polimerler sayesinde, yanma tehlikesini önceden engelleyebiliyor. Bu batarya, geleneksel lityum iyon bataryalarla birlikte test edildiğinde, aşırı ısınma belirtilerine rağmen, polimerlerin devreye girerek yanmayı durdurmaya çalışan serbest radikaller saldığı gözlemleniyor.
Sıcaklık artışıyla birlikte gelen farklılıklar ise oldukça dikkat çekici: Standart batarya, 120°C’yi geçtikten sonra sadece 13 dakika içinde patlayıp alev alırken, sıcaklık 1000°C’ye ulaşmasına rağmen yanmayan prototip batarya, 220°C’ye kadar ısındığında bile güvenle kullanılabiliyor. Bu sistem, hem bataryanın termal güvenliğini artırırken, kimyasal stabilitesini de güçlendiriyor.
Toksik Gaz Salınımını Engelleyen Yeni Yaklaşım
Günümüzde bazı üreticiler, bataryaların dışına yangın geciktirici malzemeler ekleyerek güvenliği artırmaya çalışıyor. Ancak bu yöntemlerin çoğu, yetersiz kalmakla birlikte, malzemelerin ısınması sonucu daha fazla toksik gaz salınımına neden olabiliyor. Zhang ve ekibinin geliştirdiği yeni prototipin en büyük farkı ise, yanıcı gazların birikmesini engelleyen ve yangını baştan önleyen "akıllı gaz yönetimi" yaklaşımı içeriyor. Bu sistem, herhangi bir yangın başlangıcını önlemeye yönelik olduğu kadar, zararlı gazların salınımını da minimum seviyeye indiriyor.
Araştırmacılar, bu teknolojinin büyük ölçekli üretimi gerçekleştirildiğinde, elektrikli araçlar başta olmak üzere ev enerji sistemleri ve endüstriyel uygulamalarda batarya kaynaklı yangınların önemli ölçüde azaltılabileceğine inanıyor. Böylece, hem kullanıcı güvenliği hem de enerji depolama alanında yeni bir dönemin kapıları aralanmış oluyor.