Çinko Hava Pili ile Lityum İyon Pil Rekabeti Artıyor

Kanada merkezli Zinc8 şirketinin geliştirdiği yeni çinko-hava pili (veya çinko-hava yakıt hücresi) lityum iyon pillere göre daha ucuz, daha güvenli ve çok daha uzun ömürlü. Peki çinko hava pilinin lityum-iyonla pillerle rekabetinde önemli bir sorun olan elektrotlar üzerinde dendrit oluşumu problemi çözüldü mü? Detaylar haberin devamında

A- A+

03.06.2020 tarihli yazı 9729 kez okunmuştur.

Pil Yakıt Hücresi Lityum İyon Elektrot Anot Katot

Cep telefonu, dizüstü bilgisayar, tablet, küçük ev aletleri ve elektrikli araçlar gibi birçok alanda kullanılan Lityum-iyon pili, ağırlıklarına ve büyüklüklerine oranla sağladıkları yüksek güç nedeniyle, diğer kimyasallarla hazırlanan pillere göre, enerji sektöründe daha çok tercih edilmektedir. Bununla beraber, çinko hava hibrit piller, lityum iyon piller karşısında ciddi bir aday olarak gösterilmişti. Örneğin Lityum iyon piller içindeki elektroliti oluşturan su ve kurşun yanıcı karışımının aksine, potasyum elektrolit son derece stabildir, ısınmaz ve tutuşmaz veya patlamaz. Bu durum, muhafaza binaları gibi lityum iyon tesislerinin ek güvenlik gereksinimlerinin, bir kısmının çinko-hava tesisleri için gerekli olmadığı ve böylece sistem maliyetlerinin daha da düşük olacağı anlamına gelir. Ayrıca eklemek gerekirse, bu tür piller, işitme yardımı cihazlarında ve bazı film kameralarında zaten kullanılıyor. Ancak telefon, tablet ve laptoplarda kullanılmıyorlar. Çok sık kullanılmama sebepleri şarj olma kapasitelerinin iyi olmaması.

Bilim insanları ve sektördeki şirketler, çinko-hava pilleri lityum-iyon pillerden daha iyi hale getirmek ve günlük hayatta kullanılabilmesi için çalışmalarda bulunuyorlardı. Çalışmalar, çinko hava pillerin lityum iyon pillere göre maliyetinin daha ucuz, kullanım ömrünün daha uzun ve güvenli olduğunu gösteriyordu. Yani güçlü ve gelişmiş bir depolama sistemi olduğu düşüncesi lanse edilmişti. Ancak çinko-hava piller, önemli bir kusurdan muzdaripti. Elektrot üzerinde, dendrit adı verilen ve kısa devrelere ve diğer sorunlara neden olan inişli çıkışlı bir çinko kaplamasının oluşumu, temel bir sorun oluşturuyordu.

►İlginizi Çekebilir: Patlayamayan Lityum İyon Pil Teknolojisi

Çinko-hava hibrit akışlı pil, Kanadalı Zinc8 şirketi tarafından geliştirildi. Şirket, sisteminin depolama kapasitesinin uyarlanabilir olmasının, lityum-iyon pillerden daha iyi performans gösterdiği alanlardan sadece bir tanesi olduğunu savunuyor. Depolama tankının boyutu ve içerdiği elektrolit hacmi artırılarak kapasitesi daha büyük hale getirilebilir. Bu Zinc8’in, maliyet açısından bazı önemli tasarruflar sunmasını sağlar. Sekiz saatlik bir Zinc8 depolama alanı yaklaşık 250 $/kWh'dir. 32 saatlik bir sistem için 100 $/kWh ve 100 saat için 60 $/kWh'e düşer. Lityum-iyon pillerin ise sekiz saatin üzerindeki herhangi bir süre için yaklaşık 300 $/kWh maliyeti var.

Zinc8 çinko-hava hibrit akışlı pil sistemi

Zinc8 CEO’su Ron MacDonald “Pazarımız, (depolamanın) sekiz saat ve üzerindedir. Bunun nedeni, depolama kapasitenizi artırdıkça sistemin toplam maliyetinin çok önemli ölçüde düşmeye devam etmesidir.” dedi. Ayrıca şirket, çalışmalarda oluşan dendrit sorununu şirketin yararına kullanmanın bir yolunu buldu. Baş teknoloji sorumlusu Simon Fan “Çinko hava pili araştırmalarının çoğu, dendritik oluşumu ortadan kaldıracak veya azaltacak bir elektrolite odaklanmıştı. Biz, dendritleri sevdiğimiz tamamen farklı bir yaklaşım izledik. Zinc8, depolama tankına güzel dendritik parçacıklar aktarabilmek için, dendriti elektrottan ayıran bir işleyiş icat etti.” dedi. İcat ettikleri işleyiş şu an ticari bir sır.

Çinko-hava bataryası hücre yapısı

►İlginizi Çekebilir: Lityum-İyon Pil Kapasitesini Artıracak Nanochain Geliştirildi

Şimdi, şirket, sekiz saatten fazla süren yeni depolama teknolojileri bulmayı amaçlayan bir ihale olan New York Enerji Otoritesinin (NYPA-New York Power Otority) inovasyon mücadelesini kazandı. Firma ayrıca 100kW / 1MWh pilot proje inşa etmek için NYPA ile birlikte çalışıyor. Simon Fan “Bu, pilimizin uzun süreli yönünü sergileyecek ve aynı zamanda verileri doğrulayacak, böylece NYPA ile gelecekteki projelerinin çoğunda ilerleyebileceğiz” diye ekledi. Bu gelişmelere bakılırsa yakın zamanda cep telefonlarımız gibi çeşitli elektronik cihazın çinko-hava bataryalar ile çalışması mümkün görünüyor.