Tekerleği yeniden icat etmenin bir anlamı yok. Lityum piller artık olgun bir teknolojidir ve sıkı bir şekilde Çin endüstrisinin elindedir. Başka bir yol da seçebiliriz. Dünyanın en büyük otomobil üreticisi Toyota, geçtiğimiz haftalarda potansiyel olarak devrim niteliğinde bir teknolojinin üretiminde bir atılım yapmaya yakın olduğunu açıkladı: katodu anoda bağlayan elektrolitin sıvı olmadığı katı hal pilleri. Şu anda piyasada bulunan lityum iyon pillerde, ancak sağlam.
Haziran ayındaki ilk duyurudan bu yana piyasa değerinin 26 milyar dolar artması şaşırtıcı değil. Hatta açıklanan dönüm noktası gerçek olsaydı Toyota, 2027 gibi erken bir tarihte, daha hızlı şarj olabilen ve tek şarjla 1.200 kilometre yol kat edebilen daha güvenli elektrikli araçlar satmaya başlayabilirdi. Bu geçiş, sabit hatlardan cep telefonlarına geçiş kadar çığır açıcı olabilir.
Katı hal pili, enerji araştırmalarının bir nevi Kutsal Kâsesidir ve bu cephede ilk olma yarışı yıllar önce başlamıştır. Bu teknolojiye yatırım yapan tek şirket Toyota değil. Nissan ve Honda’nın kendi programları var. Güney Kore’nin üç büyük pil üreticisi LG, Samsung ve SK, 2020’lerin sonuna kadar katı hal pilleri üretime sokma niyetlerini açıkladılar. Volkswagen ve BMW’nin ortakları olan ABD’li startup şirketleri QuantumScape ve Solid Power’ın da teknolojilerinde benzer hedefleri var. Elektrikli süpürgelerin kralı Dyson bile yarışa aktif olarak katılıyor.
Osaka Üniversitesi’nde profesör ve sektörün önde gelen uzmanlarından biri olan Akitoshi Hayashi, mevcut lityum iyon pillerle aynı kalitede katı hal pillerin seri üretiminin “son derece zorlu” olacağını, ancak yapılırsa başarılı olacağını iddia ediyor. “küresel düzeyde rakipsiz” olmak. Eğer Toyota ya da başka biri bunları yapmayı başarsaydı, bunun etkisi dramatik olurdu.otomotivElektrikli araç ve batarya satışlarında şu anda Tesla ve Çin’in BYD ve CATL’si hakim durumda. Aynı zamanda havacılık gibi yeni sektörlerin elektriğe geçişini de sağlayabilir. Bunun aynı zamanda önemli jeopolitik sonuçları da olacaktır: IEA’ya göre, geçen yıl Çin küresel pillerin %75’inden fazlasını üretti ve katı hal Pekin’i geçmenin tek yolu olabilir.
Katı hal pilleri mevcut lityum iyon teknolojisinden temel olarak elektrolit bakımından farklılık gösterir. Polimerler, oksitler ve sülfürler dahil olmak üzere birçok malzeme potansiyel katı elektrolit olarak test edilmektedir. Cihazın daha fazla güvenliğine ek olarak avantajı, maliyetlerin çok küçük bir kısmı karşılığında özerkliğin iki katına çıkarılmasıdır. Aslında sıvı elektrolitlerin çoğu yanıcıdır ve talihsizlikleri önlemek için bir dizi güvenlik sisteminin eklenmesinin yanı sıra, ciddi bir kapasite kaybına neden olacak şekilde pilin tamamen şarj edilmesinden ve deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır. Bütün bunlar, katı halde kaçınılan ağırlık ve maliyetleri artırır. Bu teknoloji, elektrolit değişiminin yanı sıra başka bir önemli gelişmeye de olanak tanıyacak: lityum metal anotlar. Pekin’in yakın zamanda ihracat kısıtlamaları getirdiği mevcut anotlarda kullanılan grafitin değiştirilmesi, özerkliğin iki katına çıkmasına yardımcı olacaktır. Ancak katı hal pillerin, cihazın arızalanmasına neden olabilecek dendrit ve kabuklanma oluşumu gibi önemli zorlukların üstesinden gelmesi gerekiyor. Diğer bir zorluk ise katı malzemeler arasında istikrarlı temasın sürdürülmesidir.