Katı hal pilleri için umut veren gelişme
Tüm hayal kırıklıklarına rağmen katı hal pilleri umut vermeye devam ediyor. Yeni bir katı hal batarya prototipi, enerji yoğunluğunu yaklaşık yüzde 25 artırıyor ve bunu, standart lityum-iyon pillere benzer bir maliyetle gerçekleştirebiliyor.
Katı hal pillerinin elektrikli araçları çok daha uygun fiyatlı ve pratik hale getirme potansiyeli bulunsa da, ticari gelişimleri sırasında verilen sözler ne yazık ki genellikle boş vaatlere dönüşüyor. Bu yüzden bu konudaki haberlere çoğunlukla büyük bir şüpheyle yaklaşmakta fayda var. Ama Belçika merkezli köklü bir Ar-Ge devi olan Imec, bazı ümit verici haberlerle geliyor.
AB destekli firma ve 13 ortağı, SOLiDIFY projesinin bir parçası olarak, en iyi lityum iyon hücrelerinden (800 Wh/L) yaklaşık yüzde 25 daha yüksek olan 1070 Wh/L enerji yoğunluğuna sahip bir prototip katı hal pili üretti. Ayrıca, oda sıcaklığında çalışan, mevcut lityum iyon pil ürün hatlarına uyarlanabilen ve şu anda mevcut olan pillerin yaklaşık 140 dolar/kWh maliyeti ile karşılaştırıldığında kWh başına 150 avro ile daha düşük bir maliyete sahip olması öngörülen bir üretim süreci kullanıyor. Imec tarafından yapılan basın açıklamasında “Bu süreç uygun fiyatlı endüstriyel transfer için umut vaat ediyor” denildi.
Atılım, “sıvıdan katıya” katılaşma adı verilen bir süreci içeriyor. Bu, prototipin katı elektrolitinin ince 50 mikronluk bir tabakada “katkılı polimerize iyonik sıvı” kullandığı anlamına geliyor. Elektrolit, bir tarafında yüksek kapasiteli bir kompozit katot ve diğer tarafında ince bir lityum metal anot ile çevrelenerek kompakt bir pil hücresi yığını oluşturuyor.
Ortaklık, hücrenin şarj hızını üç saate ve ömrünü 100 döngüye iyileştirerek mekanik mukavemet ve katot emdirme zorluklarının üstesinden gelmeyi başardı. Nanometre inceliğinde koruyucu kaplamaların kullanılması sayesinde de kobalt kullanımını azalttı.
Şarj sürelerinin ve döngü sayısının daha da iyileştirilmesi gerektiği açık bir şekilde görülüyor. Modern lityum iyon otomobil aküleri 2.000 kez şarj edilebiliyor ve bazılarının şarj süresi bir saatin altına indirilmiş durumda. Ayrıca, teknolojinin endüstriyel düzeyde pratik olması için daha fazla ölçeklendirilmesi gerekiyor.
Yine de, katı hal pilleri daha düşük bir fiyata daha iyi enerji yoğunluğu, daha kısa şarj süreleri ve daha iyi güvenlik sağlayabilecekse, bu teknolojiye yapılan yatırımın ve çalışmaların değerli olduğu rahatlıkla söylenebilir.