SODYUM İYONLARININ ELEKTRİKLİ OTOMOBİL PİLİNİN GELECEĞİ OLMASININ NEDENİ BUDUR

Şu anda elektrikli otomobillere büyük bir talep var. Bu talep yeni boyutlara ulaştıkça, ucuz ve dayanıklı pillere olan ihtiyaç da artıyor. Ancak, şu anda pil kaynağı sıkıntısı var. Ayrıca elektrikli otomobil pillerinin ana malzemesi lityumdur. Bu sınırlı bir kaynaktır . Bu nedenle, bir lityum iyon pilin kullanımıyla ilgili çekinceler var. Lityum iyon pil kullanımı sürdürülebilir değildir. Lityum-iyon pil teknolojisi son on yılda çok yol kat etti. Bu pillerle ilgili yeniliklerin yavaşlamaya başladığına dair artan endişeler var. Örneğin, lityum iyon pillerin fiyatı son on yılda yaklaşık %73 düştü. 2017’den 2021’e kadar sadece %28 düştü. İnsanlar daha yüksek lityum fiyatları konusunda endişeli.. Lityum fiyatı arttı. 2021’den beri neredeyse dört kat arttı.

elektrikli araba pili

Lityum iyon teknolojisinde büyük bir atılıma ihtiyaç var. Aksi takdirde, dünyanın elektrikli arabalara geçişini sağlamak için alternatif bir malzemeye ihtiyacımız olacak. Neyse ki bizim için sodyum uygun bir aday gibi görünüyor. Bol, ucuz ve daha çevre dostudur. Bu çözelti ayrıca lityuma benzer kimyasal özelliklere sahiptir. Ancak bu kulağa hoş gelse de, sodyum piller için gerçekten iyi mi? Eğer öyleyse, neden henüz kimse seri üretime başlamadı?

ELEKTRİKLİ ARABA AKÜSÜ İÇİN SODYUM NE KADAR İYİDİR?

Kısacası, bazı bilim adamları sodyumun sonunda lityumun yerini alabileceğine inanıyor. Bunun nedeni, sodyumun kimyasal bileşiminin lityumunkine neredeyse benzer olmasıdır. Bu nedenle, pil yapma süreci için teknoloji pratik olarak aynıdır. Bir lityum iyon pilde, lityum pilin katot ve elektrolitinde bulunurken anot grafitten yapılmıştır. Benzer şekilde, sodyum iyon piller hem katotta hem de elektrolitte sodyum kullanır. Ancak, anottaki grafiti bir tür “sert karbon” ile değiştirir.

elektrikli araba pili

Kömür olan sert karbon da grafitten daha faydalıdır. Bunun nedeni hafif ve sert doğasıdır. Sert karbon ayrıca daha geniş bir elektrolit yelpazesiyle uyumludur. Bu, sodyum iyon pilleri potansiyel olarak daha geniş bir güvenli çalışma sıcaklığı aralığına sahip hale getirir.

İkisi arasındaki minimum farkla, fonksiyonel sodyum iyonu prototipleri zaten mevcuttur. Örneğin dünyanın en büyük pil üreticilerinden CATL geçen yıl bir konsept tanıttı. Pil, kilogram başına 160 watt-saat enerji yoğunluğuna sahiptir. Ayrıca sadece 15 dakikada %0’dan %80’e kadar şarj olabiliyor.

SODYUMUN HERHANGİ BİR ZAYIFLIĞI VAR MI?

Şarj hızı etkileyici olsa da, enerji yoğunluğu sodyumun zayıf yönlerinden biridir. Sodyumun bir lityum alternatifi olarak büyük ölçüde göz ardı edilmesinin nedenlerinden biri, ağır olmasıdır. Sodyum iyon pilin enerji yoğunluğu, lityum iyon pilinkinden daha düşük olacaktır. Bu, sodyumun yüksek ağırlığından kaynaklanmaktadır. CATL’nin sodyum iyon prototipi 160 Wh/kg yoğunluğa sahiptir. Buna karşılık, Tesla’nın yakında çıkacak olan 4680 lityum pili 272-296 Wh/kg yoğunluğa sahip.

elektrikli araba pili

Ancak kimsenin cesareti kırılmadan önce, bazı şirketlerin sodyum ağırlığı üzerinde çalıştığını belirtmekte fayda var. Faradion , 200 Wh/kg’ın üzerinde bir sodyum iyon pil elde edebileceğini tahmin ediyor. Faradion, İngiltere merkezli bir pil şirketidir. Tahmini en iyisi olmayacak olsa da, elektrikli otomobillerdeki birçok pil ile aynı seviyede olacak. Çoğu elektrikli otomobilde pil yoğunluğu 185 Wh/kg civarındadır.

Bu nedenle, bir sodyum iyon pilden çok fazla pozitif var. Olumlu olanlardan bazıları

  • Daha ucuz
  • Üretmek daha kolay
  • Çevre dostu
  • Aşırı sıcaklıklarda çok kararlı
  • Lityum iyon pilin enerji yoğunluğuyla eşleşme potansiyeline sahip olun
  • Daha hızlı şarj

Şu an itibariyle, bir sodyum pilin bilinen tek eksisi ağırlığıdır.

SODYUM İYON TEKNOLOJİSİ ELEKTRİKLİ OTOMOBİLLERİN ÇEHRESİNİ NASIL DEĞİŞTİRİYOR?

Sodyum elektrikli otomobil pazarını gerçekten ne kadar etkileyebilir? En devrimci şey sürdürülebilirliğidir. Faradion ayrıca bir sodyum iyon pilin bir lityum iyon pilden % 24-32 daha ucuz olma potansiyeline sahip olduğunu tahmin ediyor. Buna inanmak zor değil. Bunun nedeni, lityumun kendisinin tipik olarak bir pilin toplam maliyetinin %30-40’ını oluşturmasıdır.

elektrikli araba pili

Tipik bir 50.000 dolarlık elektrikli araç bir sodyum iyon pil kullanacaksa, fiyat en az 45.200 dolara düşecektir. Bu yaklaşık %9,6’lık bir fiyat indirimi. %10’luk bir fiyat indirimi, bir gecede ucuz (25.000$’dan düşük) elektrik bakımı getirmeyecektir. Yine de, kesinlikle doğru yönde atılmış bir adımdır.

Sürdürülebilirlik için bir başka kriter de sodyum pilin ne kadar dayanıklı olduğudur. Sodyum iyon piller, zayıf dayanıklılık nedeniyle eleştirilmiştir. Bunun nedeni genellikle pildeki iyonların iç kristal yapılarına zarar verme eğiliminde olmalarıdır. Ancak, ABD Enerji Bakanlığı’nın Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’ndaki (PNNL) bir atılım sayesinde. Yeni teknoloji sayesinde hasar artık önlenebilir.

PNNL konsepti, sodyum iyonlarının dayanıklılık sorununu çözmektedir. Bunu, pil elektrolitini oluşturan kimyasal reaksiyonları ayarlayarak yapar. PNNL’nin pili, 300’den fazla şarj döngüsü için kapasitesinin yüzde 90’ından fazlasını korur. Evet, bu belirsiz bir değer aralığıdır. Bununla birlikte, pilin ne kadar menzil sağladığına bağlı olarak, 75.000-90.000 mil boyunca %10’luk bir bozulma bekleyebilirsiniz. Bu, mevcut lityum iyon pil teknolojisinin sunduğundan açıkça daha kötü. Ancak, bir sodyum iyon pili değiştirmenin çok daha az mali yük olduğunu unutmayın.

Li Pil

SODYUM PİL NE KADAR GERİ DÖNÜŞTÜRÜLEBİLİR?

Geri dönüştürülebilirlik açısından, bir sodyum iyon pil tamamen 0 volta kadar deşarj olabilir. Bu nedenle, bir lityum pilden daha iyidir. Bir lityum iyon pil, şarjının yaklaşık yüzde 30’unu korur. Bu onları geri dönüşüm için büyük olasılıkla tehlikeli hale getirir. Bu nedenle, bir sodyum iyon pilin geri dönüştürülmesi daha güvenlidir. Ayrıca kobalt veya grafit gibi hammaddelerden yoksundurlar. Bu, sodyum iyon pili daha az çevreye zararlı hale getirir.

Li Pil

Genel olarak, sodyum iyon pil, lityum iyon pile göre birçok avantaja sahiptir. Bunlar maliyet, çevre etkisi, kullanılabilirlik ve güvenliği içerir. Ancak yine de ne kadar dayanıklı oldukları ve enerji yoğunlukları konusunda sorunlarla karşılaşıyorlar. Bununla birlikte, teknolojinin elektrikli otomobillerde kullanıma hazır hale gelmesine daha birkaç yıl var. Başka bir deyişle, bu sorunlardan bazıları piyasaya çıktıklarında daha az olabilir. Ancak o zamana kadar bu teknolojinin nasıl geliştiğini görmek ilginç olacak. Dünyanın güçlü talep gören elektrikli otomobillerinde nasıl bir rol oynadığını görmek de ilginç olacak.

İlgili haberler

Başa dön tuşu