Almanya’dan elektrikli araçlarda Batı dünyası için kritik bir adım geldi. Fraunhofer Enstitüsü, 600 Wh/kg enerji yoğunluğuna ulaşabilen yeni katı hal lityum-kükürt (Li-S) bataryasını duyurdu. Bu teknoloji, geleceğin hafif, güvenli ve yüksek enerjili depolama çözümlerinin önünü açıyor. Yeni bataryalar sadece elektrikli araçlarda değil, aynı zamanda hava araçları, dronlar ve taşınabilir enerji sistemleri için de kullanılabilecek potansiyele sahip.
Çin ile kıyasıya rekabet
Bu bataryanın önemi yüksek zira Batı, Çin’in bu alandaki hegemonyasının karşısında bir süredir eziliyor. Geçtiğimiz haftalarda Çin’in katı hal bataryaların önündeki engelleri aştığı ve 1.000 km menzile göz diktiğini aktarmıştık. Bu haberin üzerinden çok geçmeden Çinli Chery, 1.300 km menzilli ve 600 Wh/kg enerji yoğunluğuna sahip katı hal bataryasını duyurmuştu.
Fraunhofer Malzeme ve Işın Teknolojisi IWS Enstitüsü tarafından Dresden’de geliştirilen bu teknoloji, iki tamamlayıcı proje kapsamında ilerletiliyor. Bunlardan ilki, Almanya Federal Araştırma, Teknoloji ve Uzay Bakanlığı tarafından desteklenen AnSiLiS projesi, diğeri ise Avrupa Birliği’nin Horizon Europe programı tarafından finanse edilen TALISSMAN projesi.
Almanya’dan önemli atılım
Yeni batarya konsepti, lityum-kükürt teknolojisinin ticari kullanılabilirliğini sınırlayan engelleri aşmayı hedefliyor. Enstitüye göre proje, mevcut bataryalardan çok daha hafif ancak aynı enerji kapasitesine sahip katı hal Li-S hücreleri geliştirmeyi amaçlıyor.
Lityum-kükürt bataryalar, klasik lityum-iyon teknolojisinin yerini alabilecek bir seçenek olarak öne çıkıyor. Kükürt, bol ve ucuz bir malzeme olsa da geleneksel sıvı elektrolitlerle kullanıldığında verim elde edilemiyor. Araştırma ekibi, bu sorunu katı hal elektrolitler kullanarak çözdü. Sıvı elektrolitin büyük kısmı katı malzemelerle değiştirilerek bataryalar hem daha güvenli hem daha kararlı hem de daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip hale getirildi. Erken laboratuvar testleri, bataryaların 600 Wh/kg üzerinde özgül enerji yoğunluğuna ulaşabileceğini gösterdi. AnSiLiS projesinde, bilim insanları kükürt-karbon kompozit katot, ince lityum metal anot ve hibrit elektrolit kombinasyonu geliştiriyor. TALISSMAN ise bu teknolojinin endüstriyel ölçekte üretilebilirliğini araştırıyor. Hedef, enerji yoğunluğu 550 Wh/kg ve üretim maliyeti kWh başına 86 doların altında olan bataryalar üretmek. Araştırmacılar, 600 Wh/kg enerji yoğunluğunda bunun mümkün olduğunu belirtiyor.
Yeni tasarımda kullanılan Fraunhofer’in DRYtraec teknolojisi, solventsiz kaplama yöntemiyle stabil elektrot filmleri oluşturuyor. Bu yöntem, enerji yoğun kurutma süreçlerine gerek kalmadan üretim enerjisini yüzde 30’a kadar azaltabiliyor ve CO2 emisyonlarını ciddi oranda düşürüyor
Araştırmacılar, hücre mimarisinin mevcut lityum-iyon üretim hatlarıyla uyumlu olduğunu ve sanayide hızlı bir şekilde benimsenebileceğini vurguluyor. Tüm prototip geliştirme ve testler, Dresden’deki ABTC bünyesinde yürütülüyor. Bu merkez, malzeme tasarımı, elektrot kaplama, lazer kesim, istifleme ve performans testlerini tek bir tesiste topluyor.
Ekip, yeni bataryaların gelecek nesil hava araçları, insansız hava sistemleri ve taşınabilir enerji depolama cihazları için ideal olacağını belirtiyor. İlk işlevsel prototiplerin önümüzdeki yıllarda hazır olması bekleniyor. Seri üretim katı hal bataryalar için sektörün büyük kısmı 2027 yılını hedefliyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/bati-da-yasam-sinyali-yuksek-yogunluklu-kati-hal-batarya-hamlesi–198032
