Katı hal bataryaların yayınlaşması ve geniş ölçekte benimsenmesinin önündeki en büyük engellerden birisi de maliyetleri. Ancak Çinli bilim insanlarının ortaya koydukları düşük maliyetli yeni katı hal bataryası ile elektrikli araç endüstrisinde yeni bir döneme kapı açılabilir. Aktarılanlara göre yeni tasarım ile maliyetler yüzde 90 düşürülürken performans tarafında diğer katı hal lityum bataryalarla aynı seviye yakalanıyor.
Katı hal bataryalarda maliyet yüzde 90 düşüyor
Geleneksel lityum bataryaların sıvı elektrolitlerinin katı hal alternatifiyle değiştirilmesi daha hızlı şarj süreleri, daha iyi performans ve gelişmiş güvenlik standartları vaat ediyor. Ancak katı hal alternatiflerin geniş ölçekli kullanımı, yüksek malzeme ve üretim maliyetleri nedeniyle istenen seviyeye henüz ulaşabilmiş değil.
Bu bağlamda Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi‘nden (USTC) araştırmacılar ticari uygulamalar için büyük umut vaat edebilecek bir tür katı elektrolit geliştirdiler. Dünyanın önde gelen kimya dergilerinden biri olan German Chemical Society’s Angewandte Chemie tarafından yayınlanan çalışmada katı hal bataryalardaki pahalı Lityum sülfür (Li2S) ihtiyacı ortadan kaldırılıyor.
Katı hal bataryaları, enerji yoğunluğunu artırmak için katot olarak oksit veya sülfür kullanıyor. Üstün performansları nedeniyle, sülfürler genellikle tamamen katı hal bataryalarının gelecekteki pratik kullanımı için en umut verici seçenek olarak kabul ediliyor, ancak yüksek maliyetler büyük engel. Aktarılanlara göre uygulanabilir bir katı hal batarya elektrolitinin üretim maliyeti kilogram başına 50 dolardan az olmalı. Ancak sülfür elektrolitlerinin fiyatı genellikle kilogram başına 195 dolar civarında seyrediyor. Çinli araştırmacılar hammadde olarak lityum sülfür gerektirmeyen, LPSO adını verdikleri yeni bir sülfür katı elektrolit geliştirdiklerini duyurdu. LPSO, kilogram başına sadece 14 dolarlık bileşen maliyetiyle iki düşük maliyetli bileşikten sentezleniyor. Ki bu da diğer sülfit katı elektrolitlerin hammadde maliyetinin yüzde 8’inden daha az.
LPSO ve lityum metal ile yapılan bir batarya, oda sıcaklığında 4.200 saatten fazla istikrarlı döngü gösterebiliyor. Performans ve enerji yoğunluğunda da diğer pahalı alternatiflerle eşleşiyor. Araştırmacılar performansta daha fazla gelişme kaydetmek için geliştirmelere de devam ediyor.
Katı hal batarya rekabeti
Geleneksel lityum bataryalarda Çin’in gerisinde kalan Japonya, Güney Kore, Avrupa ve ABD, liderliği ele geçirmek için katı hal bataryaları da dahil olmak üzere yeni nesil batarya teknolojileri üzerinde çalışıyor. Hem Toyota hem de Samsung, 2027 yılına kadar ticari katı hal bataryaları piyasaya sürmeyi planlıyor. Diğer Batılı girişimler de benzer tarih hedeflerini taşıyor. Çin ise 2030’a kadar tedarik zinciri oluşturmak için devlet destekli olarak çalışmalar yürütüyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/kati-hal-bataryalarda-maliyetler-radikal-oranda-dusuruldu–179264
