Şu anda pazarda hakim olan lityum iyon bataryalar, mekanik hasar durumunda aşırı ısınma ve yangın riski taşıyan sıvı bir elektrolit kullanmaktadır. Bu zorluklardan yoksun olan katı elektrolitli bataryaların dayanıklılığı ise hala sınırlıydı. Japon geliştiriciler, katı elektrolitli bataryaların ömrünü on kat artırma yolunu buldular.
Koike ve AIST İşbirliği: Monokristal Elektrolit
Koike şirketi, Nikkei Asian Review'ün bildirdiğine göre, AIST enstitüsünün araştırma birimi ile işbirliği yaparak, katı elektrolitli bataryalarda kullanılabilecek monokristal bir malzeme geliştirdi. Polikristalin analoglarından farklı olarak, bu malzeme elektrik direncini %90 azaltır, bu da akımın elektrolit içinde daha kolay geçmesini sağlar ve bütün bataryanın ömrünü artırır.
Monokristal Elektrolit ve Uygulama Alanları
Şu an için Koike, 25 mm'den büyük monokristal plakaları üretebilmektedir, bu da yeni katı elektrolit malzemesinin uygulama alanını küçük ve düşük kapasiteli katı elektrolitli bataryalarla sınırlı kılar. Ancak, bunlar bile, genellikle batarya değişimine ihtiyaç duyulmayan veya nadiren mümkün olan taşınabilir elektronik cihazlarda kullanılabilir. Özellikle bu tür bataryalarla donatılan kalp pili gibi cihazlarda, hizmet ömrü mevcut 5-10 yıldan 50 yıla kadar uzatılabilir. Yeni tip katı elektrolitli kompakt bataryoların seri üretimi, 2027-2028 yıllarında diğer üreticilerle teknolojik iş birlikleri kurularak planlanmaktadır.
Gelecekteki Araştırmalar ve Uygulamalar
Gelecekteki araştırmalar, batarya katot malzemelerinin geliştirilmesi ve hücre boyutlarının artırılmasına odaklanacaktır. Teorik olarak, benzer gelişmeler elektrikli araçların traksiyon bataryalarının üretiminde de kullanılabilir. Katı elektrolitli bataryalar, yüksek sıcaklıklardan ve mekanik etkilerden etkilenmez, bu da güvenliklerini önemli ölçüde artırır. Ancak, yeni malzemenin elektrotlarının özelliklerinin bozulmasını önlemek için üretim sırasında hala bir miktar sıvı kullanılmaktadır. Genel olarak, bu tür elektrolite sahip bataryalar "yarı katı" olarak adlandırılabilir.
Teknolojik yenilikler ve güvenliğin arttığı bu alandaki gelişmeler, hem üreticiler hem de tüketiciler için heyecan verici bir potansiyel sunmaktadır. Bu yeni elektrolit teknolojisi, elektrikli taşıtların ve taşınabilir cihazların enerji depolama kapasitesini artırabilir, daha güvenli ve dayanıklı bataryaların kullanılmasını mümkün kılabilir.
