Çinko iyon pillerin performansı ve dayanıklılığı aloe verayla artırıldı

ESKİŞEHİR (AA) - YAVUZ EMRAH SEVER - Eskişehir Osmangazi Üniversitesinde (ESOGÜ) yürütülen çalışmayla çinko iyon pillerde saf sudan oluşan elektrolit yerine aloe vera bitkisine ait jel kullanılarak, performans ve dayanaklılık arttırıldı.

Fen Fakültesi Kimya Bölümü Doktor Öğretim Üyesi Recep Yüksel'in yürütücüsü olduğu proje kapsamında bir grup akademisyen, lityum iyon bataryalarda kullanılan çözeltiler yanarak güvenlik riski oluşturduğu için bu konuda çözüm üretmeye karar verdi.

Yüksel ve ekibi, lityum iyon bataryalara göre daha çevreci ve ekonomik olma özelliği taşıyan çinko iyon pil üzerine 2020 yılında araştırmalara başladı.

Ekip, yüzde 99 oranında sıvı ve bataryalarda kullanılan ve "kinon" olarak tabir edilen organik molekülleri içermesi nedeniyle geçen yıl çalışmalarda aloe vera bitkisini deneme kararı aldı.

Çinko iyon pilde iletken madde olarak kullanılan saf sudan oluşan elektrolitin yerine aloe vera bitkisi jelinin konulmasıyla yüzde 15 daha uzun ömürlü ve yüksek performanslı pil üretildi.

Söz konusu çalışma, uluslararası hakemli Advanced Sustainable Systems" dergisinde makale olarak yayımlandı.

- "Aloe verada halihazırda bataryalarda kullandığımız moleküller var"

Çalışmanın yürütücüsü Doktor Öğretim Üyesi Recep Yüksel, AA muhabirine, şarj ve deşarjları sırasında kimi olumsuzluklar yaşanan çinko iyon pillerde farklı organik ve doğal molekülleri denediklerini söyledi.

Çalışmalar sırasında "Sıvı oranından dolayı neden aloe verayı kullanmayalım?" diye bir fikir ortaya çıktığını anlatan Yüksel, şunları kaydetti:

"Aloe veranın en önemli özelliği, yapısının yüzde 99 oranında sıvıdan oluşmasıdır. Aynı zamanda 'kinon' dediğimiz özel organik moleküller içeriyor. Bu organik moleküller de halihazırda bataryalarda kullandığımız malzemeler. Doğal olarak aloe verayı alıp içindeki jel kısmı elektrolit olarak kullandığımızda normal çinko iyon bataryalara göre hem daha uzun kullanım ömrü hem de yüksek elektrokimyasal performans sağlıyor. Fark ettik ki aloe vera çinko tuzuyla bir araya geldiğinde sıvı olarak çok daha yüksek performans gösteriyor. İlk denemelerimizi bu şekilde gerçekleştirdik. Normal sıvı elektrolitli yaptığımız denemelerde, yaklaşık 200-300 saat sonra bataryamız başarısız olurken aloe verayla yaklaşık 6 ay gibi bir sürede bataryanın yüksek performans gösterdiğini fark ettik. Bu çalışmada aloe veralı çinko iyon pilin yaklaşık 4 bin 500 saat boyunca sorunsuz bir şekilde performans sağladığını gördük."

Recep Yüksel, çinko iyon pilde aloe verayı elektriği ileten sıvı olarak kullandıklarını dile getirdi.

Normalde bataryalarda anot, katot, elektrolit ve seperatör gibi 4 temel bileşenin olduğunu ifade eden Yüksel, "Elektrolitin temel görevi, anot ve katot arasındaki iyonik yük dağılımını sağlamak. Bu sayede bataryamız çalışıyor. Burada da aloe veranın içinde çinko iyonlar serbest bir şekilde hareket edebildiği için ihtiyacımız olan yüksek iyonik iletkenliğini ve güç yoğunluğunu sağlıyor." diye konuştu.