Katı Hal Pilleri ile Elektrikli Araçların Geleceği

Katı hal pilleri, elektrikli otomobillerin maliyet etkinliğini ve pratikliğini artırma potansiyeline sahip. Bu bağlamda, Belçika merkezli köklü bir Ar-Ge şirketi olan Imec, katı hal pil prototipinde kayda değer bir ilerleme kaydettiklerini duyurdu. Avrupa Birliği (AB) destekli bu girişim, Imec’in yanı sıra 13 ortağının da yer aldığı SOLiDIFY projesi kapsamında, mevcut en iyi lityum iyon hücrelerinden yaklaşık %25 daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir prototip geliştirdi.

Yeni prototip, 800 Wh/L enerji yoğunluğuna sahip lityum iyon pillerle karşılaştırıldığında, 1070 Wh/L değerine ulaşarak dikkat çekiyor. Bu pil, oda sıcaklığında çalışabilme özelliği taşıyor ve mevcut lityum iyon pil üretim hatlarına kolaylıkla entegre edilebiliyor. Üretim sürecinin maliyetinin mevcut piller için yaklaşık 140 $/kWh ile kıyaslandığında, 150 avrodan daha az olması öngörülüyor. Imec, bu süreç için “Uygun fiyatlı endüstriyel transfer için umut vaat ediyor” açıklamasında bulundu.

İlerleme kaydedilen süreç, “sıvıdan katıya” katılaşma olarak adlandırılıyor. Bu, prototipin katı elektrolitinin ince 50 mikronluk bir tabakada “katkılı polimerize iyonik sıvı” kullanarak oluşturulması anlamına geliyor. Elektrolit, bir tarafında yüksek kapasiteli bir kompozit katot ve diğer tarafında ince bir lityum metal anot ile çevreleniyor. Sonuç olarak, kompakt bir pil hücresi yığını elde ediliyor.

• Konsorsiyum, hücrenin şarj süresini 3 saate çıkarırken, pilin ömrünü de 100 döngüye ulaştırmayı başardı.
• Mekanik mukavemet ve katot emdirme zorluklarının üstesinden gelinerek, pilin performansı artırıldı.
• Nanometre inceliğinde koruyucu kaplamaların uygulanması sayesinde, kobalt kullanımında da önemli bir azalma sağlandı.

Ancak, bu teknolojinin endüstriyel düzeyde pratik hale gelmesi için daha fazla ölçeklendirilmesi gerekiyor. Eğer bu süreç başarılı bir şekilde gerçekleştirilirse, katı hal pilleri daha düşük maliyetlerle, yüksek enerji yoğunluğu, kısa şarj süreleri ve daha iyi güvenlik özellikleri sunma potansiyeline sahip olacak.