Yalnızca saniyeler içinde şarj olan sodyum bir batarya geliştirildi. Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü tarafından yoğun bir Ar-Ge faaliyeti sonucunda üretilen batarya, sahip olduğu yeni nesil hibrit sodyum-iyon malzeme sayesinde emsallerine oranla çok daha yüksek bir enerji sağlıyor. Tamamen hibrit bir üretim süreciyle birlikte ortaya çıkan ürünün, günümüzde popüler olan lityum-iyon bataryalardan çok daha verimli olduğu söyleniyor. İşte konu hakkındaki en önemli detaylar…
Günümüzde birçok otomobilde, akıllı telefonda ve hava araçlarında yararlanılan bataryaların, bu gelişmeyle birlikte büyük bir ilerleme göstermesi bekleniyor. Sodyum-iyon karışımı sayesinde verimliliğin önemli ölçüde artmasıyla birlikte, maliyet anlamında da gözle görülür bir düşüş sağlanacağı öne sürülüyor. Ancak bu iddiaların gerçekten doğru çıkıp çıkmayacağını önümüzdeki dönemde göreceğiz.
Günümüzdeki birçok üründe kullanılan bataryaların da zamanla rafa kaldırılacağı tahmin ediliyor. Oldukça kısa ömürlü olarak nitelendirebileceğimiz bu ürünler, tek şarj performansında da kullanıcıları pek memnun etmiyor. Bu değişim kitlesel olarak gerçekleştiği takdirde, özellikle akıllı telefonların şarj ömründe büyük bir ilerleme olabilir. Bu gelişmenin, günün sonunda kullanıcıların yararına olmasını umuyoruz.
Üretici, CATL, sodyum iyon ürünlerini piyasaya sürdü. CATL Başkanına göre üretim başladı ve kolayca ölçeklenebilir olacak. Batarya enerji depolama, başta güçlü lityum iyon cihazlar olmak üzere, enerji geçişinin bir katalizörüdür. Bununla birlikte, madencilik uygulamaları ve lityumun maliyeti endişeleri artırdığından, bu cihazların dezavantajları vardır.
Batarya üreten büyük bir şirket olan Contemporary Amperex Technology Co Ltd’nin (CATL) Başkanı Robin Zeng bu noktada bir çözüm sundu. Şirket, lityum içermeyen sodyum iyon (Na-iyon) bataryaları ticari olarak piyasaya sürüyor. Üretici, en yeni ürününün modern müşteri gereksinimleri için çok uygun olduğunu belirtiyor. Bataryanın 160 Wh/kg’lık yüksek bir enerji yoğunluğu gösterdiği bildiriliyor. Bu, CATL’nin Tesla için gönderdiği LFP cihazları tarafından elde edilen 200 Wh/kg’ın biraz altında kalıyor , ancak Zeng şimdiden ikinci nesil Na-ion pillerin 200 Wh/kg seviyesine ulaşacağını öngörüyor.
Bununla birlikte, sodyum-iyon ürün görünüşte diğer elektrokimyasal özelliklerinde geri kalmıyor ve örneğin sadece 15 dakikada %80’e kadar şarj edilebileceği bildiriliyor. Bunun da ötesinde, bataryanın düşük sıcaklıklarda iyi çalıştığı söyleniyor. Üreticisine göre, -20 santigrat derecede, Na-ion cihazı isim plakası kapasitesinin %90’ını korumaktadır. Ayrıca, termal kararlılık açısından Çinli CATL şirketi, yeni ürününün ulusal standartları sağladığını belirtiyor.
Sodyum iyon bataryalar, lityum iyon cihazlara benzer bir çalışma prensibine sahiptir. Her ikisinde de iyon, elektronları bırakarak veya emerek anot ve katot arasında hareket eder. Lityum bu konuda çok iyi olsa da üretiminin çoğu Şili, Avustralya ve Çin’de yoğunlaştığı için hammadde olarak da kıttır.
Lityum piyasası, metalin coğrafi konsantrasyonu nedeniyle sadece değişken değil, aynı zamanda yoğun su kullanımı ve çevresel ayak izinin diğer yönleri nedeniyle çıkarılması da ciddi eleştirilere uğruyor. Sodyum iyon bataryalar bu noktada lityum içermeyen bir alternatif olarak öneriliyor.
Wood Mackenzie, sodyum iyon batarya alternatifini batarya hammaddelerindeki tedarik kısıtlamalarını gevşetme potansiyeli olarak görüyor. Kıdemli analist Le Xu, “CATL’nin hücre kapasitesinin yaklaşık %93’ü Çin’de bulunuyor. Gelişen sodyum iyon batarya teknolojisi, hammadde tüketimini, özellikle de lityumu çeşitlendirebilir. CATL, Tesla ve LG Chem gibi batarya tedarikçileri, Avustralya ve Şili’deki madenciler ile proaktif olarak, lityum kimyasalları spot fiyatlarını son altı ayda yeni bir yüksek seviyeye çıkaran tedarik anlaşmaları imzaladılar.” dedi.
Sodyum, yerkabuğunda en bol bulunan elementlerden biridir ve örneğin sodyum klorür (sofra tuzu) üzerinde elektroliz yapılarak çıkarılabilir. Diğer kimyasal şekillerde de tedarik edilebilir. Sodyum iyon bataryalarla ilgili zorluk, lityum iyonlarına kıyasla gereken miktarın daha fazla olmasıdır. Bu itibarla ekstra iyonları barındırmak için, malzemenin yapısal kararlılığı ve kinetik özellikleri ile ilgili özel gereksinimler dikkate alınmalıdır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için CATL, daha yüksek spesifik kapasiteye sahip Prusya beyaz malzemesini kullandığını söyledi.
WoodMac’ten Reid “Sodyum iyon teknolojisi, lityuma göre sodyumun düşük maliyeti ve yüksek bolluğu nedeniyle uzun süredir ticari batarya kullanımı için lanse ediliyor ve CATL tarafından üretilen büyük ölçekli sodyum iyon bataryalar, teknolojinin cazibesinin er ya da geç meyve vermeye başladığını gösteriyor” dedi.
CATL Araştırma Enstitüsü dekan yardımcısı Qisen Huang, üretim maliyetlerini göz önünde bulundurarak, sodyum iyon batarya üretiminin şu anda kullanılan üretim yöntemleri ve ekipmanı ile oldukça uyumlu olacağını söyledi. CATL, cihazların endüstriyel üretimine başladığını ve 2023 yılına kadar bu tür ürünler için endüstriyel zinciri stabilize etmek istediğini belirtti.
