Avustralya ve Japonya’dan iki üniversitenin bilim insanları, elektrikli arabalar için yüzlerce şarj döngüsünden sonra bile herhangi bir kapasite kaybetmeyen yeni nesil pil yapmanın yolunu buldu.
ELEKTRİKLİ arabalar geleneksel arabaları daha çevre dostu bir alternatifle değiştirmek için en iyi seçeneğimiz olarak kabul ediliyor. Bununla birlikte, elektrikli ve diğer elektrikli araçlar hem dayanıklılık hem maliyet açısın dan yeterli olmayan lityum iyon bataryalarla çalışıyor. Ancak, bu durum değişmek üzere. Avustralya New South Wales Üniversitesi (UNSW) ve Japonya Yokohama Ulusal Üniversitesi’nden uluslararası bir araştırma ekibi, yüzlerce şarj döngüsünden sonra bile herhangi bir kapasite kaybetmeyen yeni nesil katı hal piller yapmanın yöntemini keşfetti. Geleneksel lityum iyon piller, şarj/deşarj işlemi sırasında içinde lityum iyonlarının aktığı bir sıvı elektrolit içerirken, katı hal pillerde ise tamamen katı malzemeler kullanılır.
Bu piller delindiğinde zehirli sıvılar saçmayacağından, çalışma güvenliğinde büyük bir iyileştirmenin yanı sıra, katı hal piller aynı zamanda çok daha hızlı şarj edilebiliyor. Ancak, şimdiye kadar her ne kadar devrim olarak görülseler de katı hal pillerin dayanıklılıklarını sınırlayan çözülmemiş bir sorun vardı. Pilin elektrotlarına lityum iyonları eklendiğinde veya elektrotlardan çıkarıldığında, malzemenin kristal yapısı değişerek elektrotun genleşmesine veya büzülmesine neden oluyordu.
Dolayısıyla temelinde bir dayanıklılık sorunu vardı, şimdiye kadar. Bilim insanları katı hal pillerde daha önce görülmemiş kararlılığa sahip yeni tür pozitif elektrot malzemesi keşfetti. Optimize edilmiş lityum titanat ve lityum vanadyum dioksitten oluşan bu malzeme sayesinde katı hal pillerin dayanıklılık sorunu çözüldü. Yeni malzemenin eklendiği katı hal pili üzerinde yapılan testlerde 400 şarj döngüsü soncu pilin 300 mAh kapasitesinden kayıp yaşamadığı ortaya kondu. Prof. Sharma konu hakkında; “400 döngünün üzerinde kapasite azalmasının olmaması, katmanlı malzemelere sahip geleneksel tamamen katı hal hücreleri için rapor edilenlerle karşılaştırıldığında bu malzemenin üstün performansını açıkça gösteriyor. Bu bulgu, pil maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Pratik yüksek performanslı katı hal pillerinin geliştirilmesi, gelişmiş elektrikli araçların ortaya konmasının önünü açabilir” diyor. Prof. Yabuuchi, “Uzun ömürlü ve yüksek performanslı katı hal pillerin geliştirilmesi, elektrikli araçların bazı temel sorunlarını çözebilir” diyor. Araştırma ekibi testler tamamlandığında ve ürün elektrikli arabalara girdiğinde şarj işlemi 5 dakikadan kısa sürecek. Katı hal pillerinin performans açısından zirveye ulaşan lityum iyon pillerin yerini alacağı ve endüstri standardı haline geleceği tahmin ediliyor. Katı hal piller aynı zamanda daha yeşil bir geleceğin de anahtarı olabilir.