Katı Hal Pillerinin Geleceği: Umut Veren Gelişmeler
Katı hal pilleri, elektrikli araçların daha uygun fiyatlı ve pratik hale gelmesi konusunda büyük bir potansiyele sahip. Ancak, ticari gelişim sürecinde verilen vaatlerin çoğu genellikle hayal kırıklığına dönüşüyor. Bu nedenle, bu konudaki haberlere şüpheyle yaklaşmak oldukça makul. Fakat Belçika merkezli, köklü bir Ar-Ge şirketi olan Imec, umut verici haberler sunuyor.
AB destekli bu firma, 13 ortakla birlikte SOLiDIFY projesi kapsamında, lityum iyon hücrelerinden yaklaşık %25 daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir prototip katı hal pili geliştirdi. Bu yeni prototip, 800 Wh/L yerine 1070 Wh/L enerji yoğunluğu sunuyor. Dahası, mevcut lityum iyon pil ürün hatlarına kolayca entegre edilebilen ve oda sıcaklığında çalışan bir üretim süreci kullanıyor. Bu süreç, mevcut pillerin yaklaşık 140 dolar/kWh maliyeti ile karşılaştırıldığında, kWh başına yalnızca 150 avro gibi daha düşük bir maliyet öngörüyor.
Imec’in basın açıklamasında, “Bu süreç, uygun fiyatlı endüstriyel transfer için umut vaat ediyor” ifadesi dikkat çekiyor. Bu önemli atılım, “sıvıdan katıya” geçiş sürecini içeriyor. Bu, prototipin katı elektrolitinin ince bir 50 mikronluk tabakada “katkılı polimerize iyonik sıvı” kullandığı anlamına geliyor. Elektrolit, yüksek kapasiteli bir kompozit katot ve ince bir lityum metal anot ile çevrili kompakt bir pil hücresi yığını oluşturuyor.
Ortaklık, hücrenin şarj hızını üç saate ve ömrünü 100 döngüye çıkarmayı başardı. Ayrıca, mekanik mukavemet ve katot emdirme zorluklarının üstesinden gelerek, nanometre inceliğinde koruyucu kaplamalar kullanarak kobalt kullanımını azaltmayı başardılar. Ancak, şarj süreleri ve döngü sayısının daha da iyileştirilmesi gerektiği açık. Modern lityum iyon otomobil aküleri genellikle 2.000 kez şarj edilebiliyor ve bazıları şarj sürelerini bir saatin altına indirmiş durumda.
Teknolojinin endüstriyel düzeyde pratik hale gelmesi için daha fazla ölçeklendirilmesi gerektiği de bir gerçek. Yine de, katı hal pilleri daha düşük maliyetle daha iyi enerji yoğunluğu, kısa şarj süreleri ve artan güvenlik sunabiliyorsa, bu teknolojiye yapılan yatırımların ve çalışmaların kesinlikle değerli olduğu söylenebilir.
