Boğaziçi Üniversitesi ve MIT, iki kurumun araştırmacıları arasında
iş birliği kurulmasını ve her yıl en az üç projenin finanse edilmesini
öngören MISTI (Science and Technology Initatives) programı kapsamında
2018-2019 döneminde desteklenecek yeni projeler arasına, Boğaziçi
Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi olarak görev
yapan Dr. Gülin Vardar?ın ??Cold Sintering: a Novel Solidification
Technique for Solid-State Batteries?? başlıklı araştırmasını ekledi.
Gülin Vardar?ın araştırması, elektrikli araçlarda kullanılan pillerin
depoladığı enerji miktarını artırmayı ve pillerin performansını
güçlendirecek yeni yöntemler geliştirmeyi hedefliyor.
Türkiye?nin araştırma altyapısına katkı sağlamak ve yeni
projelerin oluşmasında öncü olmak amacıyla Boğaziçi Üniversitesi ve
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) öğretim üyeleri ve öğrencileri
arasında ortak araştırma projeleri yapılması hedefiyle 2016 yılında
MISTI (MIT Science and Technology Initiatives) çekirdek fonu
oluşturuldu. MISTI programı kapsamında kurulan MISTI-Boğaziçi fonu,
iki kurumun araştırmacıları arasında iş birliği kurulmasını ve her yıl
en az üç projenin finanse edilmesini öngörüyor.
Gülin Vardar, Boğaziçi Üniversitesi?nden Makine Mühendisliği ve
Fizik Bölümü?nden çift Anadal derecesiyle 2010 yılında mezun oldu.
Amerika?da Michigan Üniversitesi?nde doktora çalışmalarına başladı,
ayrıca bir süre doktora çalışmaları için Japonya?da bulundu. Vardar,
daha sonra Amerika?ya giderek MIT?de iki yıl süreyle doktora sonrası
araştırmacı olarak çalıştı. 2018 yılı Şubat ayından bu yana ise
Boğaziçi Üniversitesi?nde Makine Mühendisliği Bölümü?nde Dr. öğretim
üyesi olarak görev yapıyor. Sıvı elektrolitli pillerde yanma, patlama
gibi risklerin olduğunu belirten Vardar, elektrikli araçlarda sıvı
yerine daha güvenli olan katı elektrolitli piller kullanılması ve katı
pillerin batarya ömrünün uzatılması yönünde çalışmalar yürütüyor.
Pillerin şu anda dünyada çok ilgi çeken araştırma alanlarından
biri olduğunu belirten Gülin Vardar, MISTI projesi kapsamında
desteklenecek projesinde MIT?den Bilge Yıldız ile ortak bir araştırma
yürütüyor.
Cep telefonundan arabalara, sağlık alanından elektrikli ev
araçlarına geniş bir alanda kullandığımız pillerin yüksek miktarda
enerji depolayabilmeleri ve güvenli olmaları yönünde çalışan Vardar
çalışmasını, ??Katı pillerin enerji depolama hacmi sıvı elektrolitli
Li-iyon pillerin iki katı ama şarj olma hızı Li-iyon pillerin yüzde
biri. Bir başka deyişle çok yavaş şarj oluyorlar. Benim çalışmalarım
katı pillerin şarj olma hızını en az sıvı elektrolitli piller kadar
yapabilmek üzerine?? ifadesiyle özetliyor.
Gülin Vardar araştırmasıyla ilgili olarak, ??Pilin içinde
katmanlar ve katmanlar arasında da arayüzler var. Eğer lityum iyonları
bu arayüzlerden çabuk geçebiliyorsa pil çabuk şarj olabiliyor
demektir. MIT ile yaptığım araştırmalarda gördüm ki katı arayüzlerinde
büyük rezistanslar oluyor ve pil çabuk şarj olmuyor. Benim amacım yeni
teknikler kullanarak arayüzlerdeki lityum geçişlerini hızlandırmak.
Arayüzlerin rezistanslarının yüksek olmasının nedeni katı pillerin
yüksek sıcaklıklarda işlem görmesi. İşlem sıcaklığını 300 dereceye
çıkardığınızda pilin şarj olma hızı sekizde birine düşüyor. Projemde
sıcaklıkları 100 derecenin altına çekecek başka bir işlem geliştirmeyi
planlıyorum. Böylece pilin şarj olma hızının düşüşünün daha az
olmasını hedefliyorum. Bu, ?Cold Sintering? adı verilen, aslen Penn
State Üniversitesi?nde oldukça yakın tarihte bulunmuş, yeni bir
teknik. Şimdi de MIT?de daha önce birlikte çalıştığım Bilge Yıldız
hocayla bu tekniği kullanarak projeyi devam ettirmeyi planlıyorum??
bilgisini veriyor.
Hali hazırda kullanılan pillerde sıvı elektrolit bulunduğunu
belirten Vardar, ??Pillerde sıvı kullanılması aynı zamanda riskler
barındırıyor. Örneğin sıvı, ısınan bir ortamda çok çabuk alev alıp
yanabiliyor. Biz sıvı elektrolitler yerine katı elektrolitler koymaya
çalışıyoruz. Katı elektrolit sıvı elektrolit gibi yanmıyor, katı
halini muhafaza edebiliyor?? diyor.
Elektrikli arabalarda kullanılan pillerin özellikle yaz mevsiminde
aşırı ısınmadan etkilenebildiğini veya herhangi bir çarpışma anında
yangın riski barındırdığını belirten Vardar, bu riskleri minimize
etmek üzere pillerde katı elektrolit kullanımı üzerine çalıştıklarını
aktarıyor.
Gülin Vardar, pil teknolojisinde tüketicinin temel beklentisinin
pilin çok enerji depolaması ve bu enerjinin hemen tükenmemesi
olduğunu ayrıca pilin çabuk şarj olması ve pilin güvenli olmasının da
önemli olduğunu belirtiyor.
Bu gereklilikleri sağlayabilen pillerin katı elektrolit piller
olduğunu ifade eden Vardar, ??Ancak katı pillerdeki mevcut soruların
başında çabuk şarj olmama sorunu geliyor. Örnek vermek gerekirse sıvı
elektrolit kullanan bir pil 1 saatte şarj olurken katı elektrolit
kullanılan pil 10 saati bulabiliyor. Özellikle elektrikli arabalarda
tüketiciler bu kadar uzun şarj süresini tercih etmiyor. Zira pil,
elektrikli araç için maliyetin en büyük kısmı. Araba üreticileri bu
nedenle kendi pillerini kendileri üretmek istiyorlar. Dünyada bugün en
büyük pil üreticileri Japonya ve Çin. Örneğin, Çin 2020?de elektrikli
araba satışlarının toplam araba satışlarının minimum %12 olmasını şart
koştu. Pil üreticisi olmayan ülkelerin büyük kısmı ise elektrikli
araçlara geçiş sürecini hibrid araçlarla (hem elektrikli hem de
benzinli çalışan araçlarla) gündemlerine alıyor?? diyerek sözlerini
tamamlıyor.
Foreks Haber Merkezi (
[email protected] )
http://www.foreks.com
http://twitter.com/ForeksTurkey