Katı Hal Pil Nedir?
Katı hal pil, lityum iyon veya lityum polimer pillerde bulunan sıvı veya polimer jel elektrolitler yerine katı elektrotlar ve katı elektrolit kullanan bir pil teknolojisidir. Katı hal pillerinde katı elektrolit olarak kullanılması önerilen malzemeler arasında seramikler (örneğin oksitler, sülfürler, fosfatlar) ve katı polimerler bulunur. Katı hal pilleri, daha yüksek enerji yoğunluklarıyla potansiyel olarak daha güvenlidirler, ancak çok daha yüksek maliyetlidirler.
Katı hal pillerin yaygın olarak benimsenmenin zorlukları arasında enerji ve güç yoğunluğu, dayanıklılık, malzeme maliyetleri, hassasiyet ve kararlılık yer alır.
Neden Katı Hal Pil?
Katı hal pillere olan asıl ihtiyaç, elektrikli araçlardaki pillerinin kapasitesini artırmaktan doğmaktadır. Şu anda, katı hal teknolojisi, üretim maliyetleri nedeniyle küçük hücrelere odaklanmaktadır. Katı hal teknolojisi, büyük hücreler ve EV uygulamaları için fırsatlar sunar. Katı sistemler herhangi bir soğutma sistemi gerektirmediğinden, elektrikli otomobilleri çalıştırmak için lityum iyon pillere göre daha hafiftir ve daha az yer gerektirir.
Pazar araştırması şirketleri, elektrikli araçların, geleneksel benzinli otomobillerin yerini almasını ve otomobil endüstrisinde ana akım haline gelmesini bekliyor. Sektörde tartışmasız lider olmak için elektrikli araçlar, mevcut benzinli araçlar ile benzer kilometre performansına sahip olmalıdır. Bunu yapmak için ise elektrikli araç pillerinin kapasitesini artırmak önemlidir.
Kapasiteyi artırmanın iki yolu vardır. Birincisi, pil sayısını artırmaktır. Ancak bu durumda batarya fiyatı yükselir ve bataryalar araçta çok yer kaplar.
Katı haldeki bir pil, sıvı elektrolit solüsyonu kullanan bir Li-ion pilden daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. Patlama veya yangın riski yoktur, bu nedenle güvenlik için bileşenlere ihtiyaç yoktur, dolayısıyla daha fazla alan tasarrufu sağlar. Böylece, batarya kapasitesini artıran daha fazla aktif malzeme koymak için daha fazla alana sahip olunur.
Katı Hal Pil ve Otomotiv Sektörü
Volkswagen, US QuantumScape’in % 5 hissesini satın aldı. Bosch ise, US Seeon’u satın aldı. Her iki ABD şirketi de polimer sistemler geliştirmek üzerine çalışmalarını sürdürüyor. Toyota ise, seramik elektrolitli tamamen katı hücreler üzerinde çalışmalarına devam ediyor.
