Elektrikli Araçlarda Kullanılan Pil Kimyasallarının Özellikleri ve Üstün Yönlerinin Kıyaslanması Üzerine Bir Derleme Çalışması
Abstract
Fosil yakıtların hızla tükenmesi ve temiz enerji kavramının yaygın olarak kullanılmaya başlanması ile birlikte elektrikli araçlar içten yanmalı motora sahip araçların yerini almaktadır. Devletler enerji politikalarını değiştirerek temiz enerji üzerine somut adımlar atmaya başladılar. Bu kapsamda içten yanmalı araçların kullanımını sınırlandırma, yakın gelecekte ise tamamen sonlandırma planları yapmaktadırlar. Elektrikli araçların istenilen seviyeye gelebilmesi için aşması gereken sorunlar vardır. Bu sorunlar az menzil ve yüksek batarya maliyeti olarak öne çıkmaktadır. Elektrikli araçların menzillerini ve tercih edilebilirliklerini etkileyen en önemli parametre batarya teknolojisidir. Bu sorunların çözümü batarya teknolojilerindeki gelişmelerle doğru orantılıdır. Elektrikli araçların menzilleri batarya kapasiteleri ile doğrudan ilişkili olup, bataryaların yüksek güç yoğunluğuna, yüksek enerji yoğunluğuna sahip olması, hızlı şarj-deşarj edilebilmesi ve uzun ömre sahip olması istenir. Dolayısıyla günümüz elektrikli araç araştırma geliştirme çalışmaları bu konu üzerine odaklanmıştır. Bu çalışmada geçmişten günümüze kadar olan batarya kimyaları hakkında detaylı bir çalışma yapılmıştır. Bataryalar için önemli olan kavramlar açıklanarak geçmişte kullanılan ve yeni geliştirilen bataryaların üstün ve zayıf olan yönleri belirlenmiştir. Bu çalışma sonucunda incelenmiş olan pil türlerinden elektrikli araçlarda en çok tercih edilen pil türleri lityum tabanlı piller olan NMC, NCA, LTO, LPF, LMO olarak karşımıza çıkmaktadır. Gelecek vadeden Li-S, Li-air, Zn-air pilleri ise henüz ticari olarak elektrikli araçlarda kullanılmamaktadır.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
Thanks
References
- Armand, M., & Tarascon, J. M. (2008). Building better batteries. Nature, 451(7179), 652–657. doi:10.1038/451652a
- Asghar, R., Rehman, F., Ullah, Z., Qamar, A., Ullah, K., Iqbal, K., Aman, A., & Nawaz, A. A. (2021). Electric vehicles and key adaptation challenges and prospects in Pakistan: A comprehensive review. Journal of Cleaner Production, 278. doi:10.1016/j.jclepro.2020.123375
- Aurbach, D., McCloskey, B. D., Nazar, L. F., & Bruce, P. G. (2016). Advances in understanding mechanisms underpinning lithium-air batteries. Nature Energy, 1(9), 1–11. doi:10.1038/nenergy.2016.128
- Bai, Y. -s., & Zhang, C. -n. (2014). Experiments study on fast charge technology for Lithium-ion electric vehicle batteries. In: Proceedings of the IEEE Conference and Expo Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific), 1–6. doi:10.1109/ITEC-AP.2014.6940761
- Bentley, W. F., & Heacock, D. K. (1996). Battery management considerations for multichemistry systems. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 11(5), 23–26. doi:10.1109/62.494184
- Blurton, K. F., & Sammells, A. F. (1979). Metal/air batteries: Their status and potential - a review. Journal of Power Sources, 4(4), 263–279. doi:10.1016/0378-7753(79)80001-4
- Bruce, P., Scrosati, B., & Tarascon, J. (2008). Nanomaterials for rechargeable lithium batteries. Angewandte Chemie - International Edition, 47(16), 2930–2946. doi:10.1002/anie.200702505
- Bruce, P, Freunberger, S., Hardwick, L., & Tarascon, J. (2012). Li-O2 and Li-S batteries with high energy storage. Nature Materials, 11(1), 19–29. doi:10.1038/nmat3191
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
-
Journal Section
Review
Authors
Ömer Faruk Özcan
0000-0003-1708-5699
Türkiye
Teoman Karadağ
*
0000-0002-7682-7771
Türkiye
Mehmet Altuğ
0000-0002-4745-9164
Türkiye
Publication Date
June 28, 2021
Submission Date
April 12, 2021
Acceptance Date
June 18, 2021
Published in Issue
Year 2021 Volume: 8 Number: 2