Katı hal pilleri için umut veren gelişme

Katı hal pillerinin elektrikli araçları çok daha uygun fiyatlı ve pratik hale getirme potansiyeli bulunsa da, ticari gelişimleri sırasında verilen sözler ne yazık ki ekseriyetle boş vaatlere dönüşüyor. Bu yüzden bu husustaki haberlere çoğunlukla büyük bir kuşkuyla yaklaşmakta yarar var. ama Belçika merkezli esaslı bir Ar-Ge devi olan Imec, birtakım ümit verici haberlerle geliyor.

AB takviyeli firma ve 13 ortağı, SOLiDIFY projesinin bir modülü 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. Ayrıyeten, oda sıcaklığında çalışan, mevcut lityum iyon pil ürün sınırlarına uyarlanabilen ve şimdi 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 ismi verilen bir süreci içeriyor. Bu, prototipin katı elektrolitinin ince 50 mikronluk bir katmanda “katkılı polimerize iyonik sıvı” kullandığı manasına 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 suratını üç saate ve ömrünü 100 döngüye güzelleştirerek mekanik direnç ve katot emdirme zorluklarının üstesinden gelmeyi başardı. Nanometre inceliğinde kollayıcı kaplamaların kullanılması sayesinde de kobalt kullanımını azalttı.

Şarj sürelerinin ve döngü sayısının daha da uygunlaştırılması gerektiği açık bir şekilde görülüyor. Çağdaş lityum iyon araba aküleri 2.000 defa şarj edilebiliyor ve kimilerinin şarj müddeti bir saatin altına indirilmiş durumda. Ayrıyeten, teknolojinin endüstriyel seviyede pratik olması için daha fazla ölçeklendirilmesi gerekiyor.

Yine de, katı hal pilleri daha düşük bir fiyata daha iyi enerji yoğunluğu, daha kısa şarj müddetleri ve daha iyi güvenlik sağlayabilecekse, bu teknolojiye yapılan yatırımın ve çalışmaların değerli olduğu rahatlıkla söylenebilir.