Elektrikli otomobillerdeki süper batarya kayadan yapılacak
10 yıl içinde, kaya silikatlarından yapılan katı hal bataryalar, bugün kullandığımız lityum-iyon bataryalara çevre dostu, daha verimli ve daha güvenli bir alternatif olabilir.
Elektrikli araç satışlarının büyüme hızı yavaşlamış olsa da batarya teknolojileri alanındaki gelişim yavaşlamıyor. Günümüzde araçlarda ağırlıklı olarak kullanılan lityum-iyon bataryaların durumu da esasında geniş çapta benimsenmeyi engelliyor. Ancak önümüzdeki yıllarda kaya silikatlarından yapılan katı hal bataryalar, lityum-iyon bataryalara çevre dostu, daha verimli ve daha güvenli bir alternatif olarak karşımıza çıkabilir.
Katı hal kaya bataryaları geliyor
Danimarka Teknik Üniversitesi'nde (DTU) araştırmacı olan Mohamad Khoshkalam'ın geliştirdiği malzeme, Taş Devri'ndeki Fred Çakmaktaş'ın çalıştığı yerde çıkardığı bildiğimiz doğal kayalardan imal ediliyor. Malzeme yer kabuğunda en bol bulunan minerallerden bazıları olan potasyum ve sodyum silikatlardan oluşuyor. Bunlar öncelikle kayalarda bulunan elementler arasında yer alıyor.
Giderek daha fazla insan elektrikli arabalara geçtikçe, en az onun kadar verimli, ancak daha çevre dostu ve üretimi daha ucuz olan yeni nesil lityum içermeyen bataryalar geliştirmemiz gerekiyor. Bu da bataryanın ana bileşenleri olan anot, katot ve elektrolit için yeni malzemelerin yanı sıra yeni batarya tasarımlarının geliştirilmesini gerektiriyor. Yarının süper bataryalarında lityumun yerini alacağı belirtilen potasyum ve sodyum silikatlara dayalı katı hal bataryaların en büyük avantajı havaya ve neme karşı hassasolmaması. Bu da bataryanın içinde kağıt inceliğinde bir tabaka halinde kalıplanmasını mümkün kılıyor.
Dünya yüzeyinin yüzde 90'ından fazlasını kaplayan silikatlardan elde edilebilen ucuz, çevre dostu bir malzeme olduğu belirtilen yeni süperiyonik malzeme, iyonları yaklaşık 40derecede iletebiliyor. Malzeme ayrıca, şu anda lityum-iyon pillerde kapasite ve hizmet ömrünü artırmak için kullanılan kobalt gibi pahalı ve çevreye zararlı metaller eklenmeden de çalışıyor. Üretim ise oda sıcaklığına yakın sıcaklıklarda gerçekleşebileceğinden ölçeklendirme de daha kolay hale geliyor.
Katı hal elektroliti olarak potasyum silikatın kullanılabileceği aslında uzunca bir süredir biliniyordu ancak potasyum iyonları büyük olduğu için yavaş hareket ediyorlardı. Elektrolitin iletkenliği, iyonların elektrolit içinde ne kadar hızlı hareket edebildiğine bağlı olduğu için de potasyum iyonları üzerinde pek durulmamıştı. Ancak Khoshkalam, iyonların lityum bazlı elektrolitlerden daha hızlı hareket etmesini sağlayan bir süreç bulduğunu söylüyor. Bu sürecin ve teknolojinin patenti aldığı için teknik detaylar paylaşılmıyor.
En az 10 yıl daha var
Katı hal kaya bataryaları için henüz yolun çok başında bulunuluyor. Eğer kayalardan imal edilmiş bataryaya sahip elektrikli bir araç istiyorsanız en az 10 yıl beklemeniz gerekebilir. Mohamad Khoshkalam halihazırda teknolojisi için patent almış ve batarya şirketleri için katı hal elektrolit bileşenleri geliştirecek olan K-Ion adlı şirketini kurma aşamasında. Yapılan açıklamaya göre çalışan bir prototipin 1-2 yıl için hazır olması bekleniyor.
{{body}}
{{/longBody}} {{^longBody}}{{body}}
{{/longBody}}