Katı Hal Bataryalarda Maliyetler Radikal Oranda Düşürüldü

Katı hal bataryaların yayınlaşması ve geniş ölçekte benimsenmesinin önündeki en büyük mahzurlardan birisi de maliyetleri. Lakin Çinli bilim insanlarının ortaya koydukları düşük maliyetli yeni katı hal bataryası ile elektrikli araç sanayisinde yeni bir periyoda kapı açılabilir. Aktarılanlara göre yeni tasarım ile maliyetler yüzde 90 düşürülürken performans tarafında diğer katı hal lityum bataryalarla aynı düzey yakalanıyor.

Katı hal bataryalarda maliyet yüzde 90 düşüyor
Geleneksel lityum bataryaların sıvı elektrolitlerinin katı hal alternatifiyle değiştirilmesi daha hızlı şarj müddetleri, daha iyi performans ve gelişmiş güvenlik standartları vaat ediyor. Lakin katı hal alternatiflerin geniş ölçekli kullanımı, yüksek materyal ve üretim maliyetleri nedeniyle istenen düzeye şimdi ulaşabilmiş değil. Bu bağlamda Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi‘nden (USTC) araştırmacılar ticari uygulamalar için büyük umut vaat edebilecek bir çeşit katı elektrolit geliştirdiler. Dünyanın önde gelen kimya mecmualarından 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, lakin yüksek maliyetler büyük engel. Aktarılanlara göre uygulanabilir bir katı hal batarya elektrolitinin üretim maliyeti kilogram başına 50 dolardan az olmalı. Fakat sülfür elektrolitlerinin fiyatı genellikle kilogram başına 195 dolar civarında seyrediyor. Çinli araştırmacılar hammadde olarak lityum sülfür gerektirmeyen, LPSO ismini 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 teşebbüsler de benzer tarih maksatlarını taşıyor. Çin ise 2030’a kadar tedarik zinciri oluşturmak için devlet dayanaklı olarak çalışmalar yürütüyor.