En yaygın kullanıma sahip lityum iyon pillerinin fiziksel sınırlarına ulaşıldı. Bilim insanları yeni ve daha verimli pil üretimini gerçekleştirmenin alternatiflerini arıyor. Katı hal pili ise tam bu noktada devreye giriyor.
Standart pil tasarımlarının en bilindik üyesi lityum iyon piller, bünyesinde iki katı metal elektrolit barındırıyor. Buna ek olarak elektrolit görevi gören lityum tuzu ile beraber kullanılıyorlar. Pil, şarj işlemini gerçekleştirirken iyonik parçalar katottan anoda hareket eder. Şarj boşalırken ise bunun tam tersi yönde iyonik parça aktarımı olur. Sıvı lityum tuzu elektroliti sayesinde bu işlem gerçekleşir. Öyle ki aşırı ısınmış veya delinmiş pillerde dışarı sızan pil asidi bu sıvı elektrolittir. Katı hal pillerinde ise pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki elektrolit katı metal parçaları, alaşım veya başka sentetik malzemelerden oluşmaktadır.
Katı hal pilleri, sıvı dolu olan pillere nazaran daha güvenli kullanım imkanı sunuyor. Aynı zamanda daha hızlı şarj ve daha iyi pil ömrü de diğer avantajlarından bazıları. Elektrikli araç teknolojisinde, katı hal pillerinin daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha düşük maliyet sağlaması sebebiyle tercih edilirliği yüksek. Ancak katı hal pillerine yönelimdeki ana sebep elektrikli araç üretiminin başlamasından itibaren sık meydana gelen pil yangınlarının önüne geçmek.
Ford, BMW, Volkswagen, Toyota gibi araç firmaları kendi katı hal pillerini üretmek için kolları sıvadı. Bu alanda uzun zamandır çalışmalar devam ediyor ve 2025 yılında araçlara monte edilmeye hazır hale geleceği konuşuluyor. Katı hal pil teknolojisindeki bir sonraki adım ise şimdiden belli. Bilim adamları düşük maliyetli katot üretimini de gerçekleştirmeyi planlıyorlar. Nikel ve kobalt en pahalı pil malzemelerinden ikisi. İlerleyen süreçlerde bu iki bileşeni içermeyen bir katot bir malzemesi üretilmesi için çalışmalar yapılacak. Eğer bu malzeme üretimi gerçekleştirilirse elektrikli araç teknolojisi oldukça ileri bir adıma taşınmış olacak.
Bir başka çalışma ise eski pilleri yeniden değerlendirilmesi konusunda. Bu konuda çalışacak uzmanların yaptığı açıklamaya göre Dünya’dan daha fazla mineral çıkarılmasına gerek kalmayacak. Çünkü eski pillerdeki nikel, kobalt ve nikelin yaklaşık %98’i geri kazanılabilecek. Bütün bu çalışmaların yapılabilmesi için ve testlerinin gerçekleştirilebilmesi için inşa edilecek yeni bir pil araştırma merkezi ise yolda.
Gerek pilin veriminin arttırılması gerekse dünyamıza daha fazla zarar vermeden teknolojinin devamlılığının sağlanması için bu çalışmalar oldukça önemli. Aynı zamanda var olan teknolojik aletlerden de yüksek performans sağlanabilmesi için pil konusunda atılacak her adım hayati önem taşıyor.
