Monash Üniversitesi’nden bir ekip, şarj edilebilir çinko-hava pillerini gerçek dünya ölçeğine yaklaştıran çığır açıcı bir katalizör duyurdu. Chemical Engineering Journal’da yayımlanan çalışmada, araştırmacılar akıllı bir ısıl işlemle üç boyutlu bir malzemeyi ultra ince karbon tabakalarına dönüştürdü; ardından iskelete ayrı ayrı kobalt ve demir atomları yerleştirerek oksijen reaksiyonlarını belirgin biçimde hızlandıran ve verimliliği artıran bir yapı elde etti.
ÇİNKO HAVA ATAĞI
Bugün daha çok işitme cihazı gibi küçük sistemlerde kullanılan çinko-hava pillerinin, yeni katalizör sayesinde şarj edilebilir yüksek güçlü uygulamalara açılması hedefleniyor. Bu sıçrama; şebeke ölçekli depolama, ulaşım ve tüketici elektroniğinde daha fazla güç, daha uzun ömür ve daha düşük maliyet vaat ediyor.
ATOM DÜZEYİ TASARIMI
Ekip, karbon iskelet üzerinde kobalt ve demiri tekil atomlar halinde konumlandırarak performansta rekor seviyesi bildirdi. Baş yazarlar Saeed Askari ve Dr. Parama Banerjee, bu atomik hassas mimarinin platin ve rutenyum gibi pahalı metalli ticari katalizörlerden daha iyi sonuç verdiğini aktardı. Gelişmiş simülasyonlar, kobalt-demir atom çiftlerinin azot katkılarıyla birleştiğinde yük transferini artırıp reaksiyon kinetiğini optimize ettiğini, böylece şarjlı çinko-hava sistemlerindeki en kritik darboğazın aşıldığını gösterdi.
UZUN ÖMÜR PERFORMANS
Araştırmacılar, geliştirilen tasarımla bir şarj edilebilir çinko-hava pilini iki aydan uzun kesintisiz çalıştırdı; bu eşik, teknolojinin laboratuvar ölçeğinden pratik kullanım basamağına ilerlediğine işaret ediyor. Elde edilen dayanıklılık ve çevrim kararlılığı, çinko-hava kimyasını rekabetçi bir alternatif haline getiriyor.
GENİŞ ETKİ ALANI
Çalışma yalnızca pil kimyasıyla sınırlı değil. Banerjee’ye göre tasarım ilkeleri, yakıt hücreleri, su ayrıştırma ve CO₂ dönüşümü gibi temiz enerji teknolojilerine de taşınabilir. Böylece atom düzeyi mühendislik yaklaşımı, maliyet baskısını azaltırken performansı geniş bir uygulama ailesinde yükseltebilir.
