Sodyum-iyon piller yakında akıllı telefonlardan rüzgar santrallerine kadar her şeyde kullanılabilir. Japonya’daki araştırmacıların batarya teknolojisinde gerçekleştirdiği büyük atılım, yeni nesil pillerin nihayet seri üretime girmesinin önünü açabilir.
Tokyo Bilim Üniversitesi‘nden bir ekip, geleneksel lityum-iyon pillere eşdeğer performansa sahip sodyum-iyon piller üretmenin bir yolunu keşfetti.
Lityum-iyon veya diğer adıyla li-iyon bataryalar elektrikli arabalardan akıllı telefonlara kadar her şeyde kullanılıyor fakat çıkarılması zor ve pahalı kaynaklardan üretiyorlar. Ayrıca zehirli ve yanıcı sıvı elektrolitler içeriyorlar.
Buna karşılık sodyum iyon piller daha ucuz, aşırı sıcaklıklara karşı kararlılık sunuyor ve aşırı ısınma riski taşımıyor. Şimdiye kadar ana sınırlaması li-iyon pillere kıyasla daha düşük enerji yoğunluğu olmuştu.
Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için bilim insanları nano yapılı sert karbondan yüksek kapasiteli bir elektrot geliştirdi ve bunu optimize ederek gerçek bir bataryaya eklediler.
Benzersiz bir performans
Araştırmacılar, yeni elektrotların “benzersiz bir performans” gösterdiğini ve tüketici elektroniği ve elektrikli araçlar için yeni nesil bataryalar üretilmesinde uygulanabilir bir seçenek sunduğunu söyledi.
Tokyo Bilim Üniversitesi’nden Profesör Shinichi Komaba, “Bu değer, şu anda ticarileştirilmiş belirli lityum-iyon pil türlerinin enerji yoğunluğuna eşdeğerdir… ve laboratuvarımızın 2011’de rapor ettiği ilk sodyum-iyon pillerin enerji yoğunluğunun 1,6 katından fazladır” dedi.
Bu buluş, sodyum-iyon pilleri, güneş ve rüzgar enerjisi santralleri için düşük karbon ayak izli enerji depolama sistemleri gibi diğer pratik uygulamalarda da uygun hale getirebilir.
Araştırma, Advanced Energy Materials akademik dergisinde yayımlanan “Na- ve K-iyon bataryalar için anormal derecede yüksek kapasiteli sert karbonun yeni şablon sentezi” başlıklı çalışmada* detaylandırıldı.
Kaynak:
- Daisuke Igarashi, Yoko Tanaka, Kei Kubota, Ryoichi Tatara, Hayato Maejima, Tomooki Hosaka, Shinichi Komaba. “New Template Synthesis of Anomalously Large Capacity Hard Carbon for Na- and K-Ion Batteries” Advanced Energy Materials; (09 November 2023). DOI: 10.1002/aenm.202302647
- Casey Crownhart. How sodium could change the game for batteries. MIT Technology Review (May 11, 2023)
