Elektrikli otomobil alırken karşımıza çıkan engellerden biri, otomobilin akaryakıtla doldurulmasına kıyasla akünün şarj edilmesinin çok daha uzun sürmesidir. Penn Eyalet Üniversitesi'nden Chao-Yang Wang “Elektrikli arabaları ticari olarak daha cazip hale getirmenin anahtarı, 10 dakika içinde yüzde 80 şarj edilebilen (veya yaklaşık 300 kilometre mesafeye gidebilen) pillerin geliştirilmesinde yatıyor” diyor.
Bahsedilen durum, pillerin 400 kilowatt güç harcayarak hızlı bir halde çalışmasını gerektiriyor ve şu anda piyasada bulunan piller bunu yapamıyor. Piller süratli bir formda şarj edildiğinde (lityum iyonları olumludan negatif elektroda geçerken) lityumun negatif elektrodun yüzeyinde pil ömrünü kısaltan plaka benzeri tortular oluşturma eğilimi vardır.
Pil ömrünü uzatmak için yüksek sıcaklıkta şarj edildi
Wang ve meslektaşları, lityum kaplama sorununu en aza indirmek için pili çok yüksek bir sıcaklığa ısıttılar. Bunu test etmek için piyasada satılan bir endüstriyel pili kullandılar ve elektrot katmanlarının bir yığınına mikrometre kalınlığında nikel folyoları yerleştirdiler. Bu yapı, elektrotun 30 saniyeden daha az bir müddette ısınmasına izin vererek iyonların yüzeyinde kaplama yapmadan süratli bir biçimde negatif elektrot içine hareket edebilmelerini sağlar.
Pillerin 40 °C, 49 °C ve 60 °C'de şarj edildiğinde ne kadar yeterli çalıştığını test ettiler ve performansı 20 °C'de şarj edilen bir kontrol pili ile karşılaştırdılar. 20 °C'de pilin performansı değerli ölçüde azaldı ve yalnızca 60 döngü boyunca hızlı şarj özelliğini devam ettirebildi. Buna karşılık elektrodun 60 °C'ye ısıtılması, pilin performansı sınırlayan lityum kaplamayı oluşturmadan 2500 kez yine şarj olmasına müsaade verdi. Wang, bunun 14 yıllık kullanıma yahut 750.000 kilometrelik bir ömre muadil olduğunu söylüyor.
Bu çalışmalar, lityum pillerin yüksek sıcaklıkta şarj edilmemesinin pile ziyan vereceğini öngören eski fikirleri zayıflattı. Yüksek sıcaklıkta şarjın faydaları zararlarından daha fazla üzere görünüyor.
