Eskişehir Osmangazi Üniversites Fen Fakültesi Kimya Kısmı Doktor Öğretim Üyesi Recep Yüksel’in yürütücüsü olduğu proje kapsamında bir küme akademisyen, lityum iyon bataryalarda kullanılan çözeltiler yanarak güvenlik riski oluşturduğu için bu hususta tahlil üretmeye karar verdi.
Yüksel ve grubu, lityum iyon bataryalara nazaran 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 unsur 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, memleketler arası hakemli Advanced Sustainable Systems” mecmuasında makale olarak yayınlandı.
“Aloe verada halihazırda bataryalarda kullandığımız moleküller var”
Çalışmanın yürütücüsü Doktor Öğretim Üyesi Recep Yüksel, şarj ve deşarjları sırasında kimi aksilikler yaşanan çinko iyon pillerde farklı organik ve doğal molekülleri denediklerini söyledi.
Çalışmalar sırasında “Sıvı oranından ötürü neden aloe verayı kullanmayalım?” diye bir fikir ortaya çıktığını anlatan Yüksel, şunları kaydetti:
“Aloe veranın en kıymetli özelliği, yapısının yüzde 99 oranında sıvıdan oluşmasıdır. Tıpkı vakitte ‘kinon’ dediğimiz özel organik moleküller içeriyor. Bu organik moleküller de halihazırda bataryalarda kullandığımız materyaller. Doğal olarak aloe verayı alıp içindeki jel kısmı elektrolit olarak kullandığımızda olağan çinko iyon bataryalara nazaran hem daha uzun kullanım ömrü hem de yüksek elektrokimyasal performans sağlıyor. Fark ettik ki aloe vera çinko tuzuyla bir ortaya geldiğinde sıvı olarak çok daha yüksek performans gösteriyor. Birinci denemelerimizi bu biçimde gerçekleştirdik. Olağan sıvı elektrolitli yaptığımız denemelerde, yaklaşık 200-300 saat sonra bataryamız başarısız olurken aloe verayla yaklaşık 6 ay üzere bir müddette bataryanın yüksek performans gösterdiğini fark ettik. Bu çalışmada aloe veralı çinko iyon pilin yaklaşık 4 bin 500 saat boyunca problemsiz bir biçimde performans sağladığını gördük.”
Recep Yüksel, çinko iyon pilde aloe verayı elektriği ileten sıvı olarak kullandıklarını lisana getirdi.
Normalde bataryalarda anot, katot, elektrolit ve seperatör üzere 4 temel bileşenin olduğunu söz eden Yüksel, “Elektrolitin temel vazifesi, anot ve katot ortasındaki iyonik yük dağılımını sağlamak. Bu sayede bataryamız çalışıyor. Burada da aloe veranın içinde çinko iyonlar özgür bir halde hareket edebildiği için gereksinimimiz olan yüksek iyonik iletkenliğini ve güç yoğunluğunu sağlıyor.” diye konuştu.
