Samsung’un Japonya’da Ar-Ge takımıyla iş birliği yapan Samsung Advance Institute of Technology (SAIM) araştırmacıları, uygulanabilir katı hal bataryaları geliştirmenin bir yolunu buldu. Bu katı hal bataryaları, öngörülebilir bir gelecekte geleneksel Li-ion bataryaların yerini alacak.
Ancak araştırmacıların tahminlerine göre bu, yakın bir tarihte gerçekleşmeyecek. Uzmanların tahminleri 2024 yılının sonunu işaret ediyor. Büyük teknoloji şirketleri, Li-ion bataryalara göre çok büyük avantajları bulunan katı hal bataryaları üzerine uzun yıllardır çalışıyor ancak bu bataryaları üretmek ve ticari bir hale getirmek biraz zor.
Samsung katı hal bataryaları
Bu yolda büyük adım atan ilk şirketlerden bir tanesi olan Samsung, bunu araştırma ve mühendislik ekibiyle başardı. Samsung araştırmacıları, bataryanın anot (artı uç) kısmında 5 mikrometre kalınlığında gümüş karbon bir katman kullandı. Bu sayede dendrit oluşumunun da önüne geçilmiş oldu.
Diğer teknolojilerle de birleştirilince bu batarya hücreleri Li-ion bataryalara göre iki kat daha fazla enerji yoğunluğuna sahip ve elektrikli araçlarda 800 km’lik bir menzile kadar da uzanabiliyor. Ayrıca bu bataryalar yaklaşık 1.000 kez şarj edilebiliyor ki bu da elektrikli araçlar için 800 bin km menzile ulaşılabileceği anlamına geliyor.
Katı hal bataryalarının, geleneksel Li-ion bataryalara göre daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip olması daha kompakt bataryalar olacağı anlamına geliyor. Bu sayede elektrikli araçlarda oluşacak olan bu boşluk, farklı amaçlar için de kullanılabilecek.
Katı hal bataryalarını devrimsel yapabilecek olan şeyler neler?
- Dendrit oluşumuna sebep olan Li-ion bataryaların aksine katı hal bataryalarında dendrit oluşmuyor. Dendritler, sıvı elektrolitler sebebiyle oluşuyor. Ancak katı hal bataryalarında katı elektrolitler kullanılıyor.
- Li-ion bataryaların başarısının arkasındaki isim olan ve katı hal bataryaları üzerinde de çalışan John B. Goodenough, katı hal bataryalarının Li-ion bataryalara göre 2,2 ila 5 kat daha fazla yoğunluğa sahip olduğunu söylüyor.
- Çok az hücre azalışıyla 1.200 kez şarj döngüsüne sokulabiliyor. Li-ion bataryalarda ise aynı azalışla sadece 500 kez şarj edilebiliyor.
- Katı hal bataryaları -20 derece ila 60 derece arasındaki sıcaklıklarda çalışabiliyor.
Ayrıca Goodenough’a göre bu bataryalar çevre dostu materyaller ile de yapılabiliyor ki bu da batarya maliyetlerini düşürebilecek bir etmen. Ancak şirketler bu bataryaları geliştirmek için önemli miktarlarda harcamalar yapıyorlar ki bu tarz bataryayı üretebilen ilk şirket Samsung oldu. Dolayısıyla ilk başlarda bu bataryaların oldukça pahalı olacağını da not düşmek gerekiyor.
