Araştırma, 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.
Cep telefonundan arabalara, sağlık alanından elektrikli ev araçlarına geniş bir alanda kullanılan pillerin yüksek miktarda enerji depolayabilmeleri ve güvenli olmaları yönünde çalışmalar yapan Vardar, "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 verdi.
Pillerde sıcı kullanılmasının riskleri olduğunu, örneğin sıvının, ısınan bir ortamda çabuk alev alabildiğini söyleyen Vardar, sıvı elektrolitler yerine katı elektrolitler koymaya çalıştıklarını ekledi. "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’’.
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.
