Sodyum-İyon Piller: Enerji Depolama Ve Dönüşüm İçin Ucuz Bir Çözüm

Abstract

Günümüzde ?fosil? esaslı yakıtlardan daha yesil ve sürdürülebilir enerji ekonomisine geçis etkili enerji depolama sistemleri olmaksızın basarılı olamayacagı öngörülmektedir. Günes ya da rüzgar enerjisi gibi yenilebilir enerji kaynaklarından enerjinin elde edilmesi gerek günümüz gerekse gelecekteki enerji talebini basarılı bir sekilde karsılayabilecektir ve bu enerji türlerinin dogaya karsı herhangi bir tehdit olusturmayacagı da görülmektedir. Amerika Birlesik Devletleri örneginden de görülebilecegi üzere küresel ısınmanın temel nedeni olan sera etkisi gaz emisyonlarının yaklasık olarak %90?nının fosil tabanlı yakıtların kullanılmasından kaynaklandıgı raporlanmıstır. Fosil ekonomiden yesil ve sürdürülebilir ekonomiye geçis etkili depolama sistemleri olmadan mümkün degildir. Günes ve rüzgar enerjisi, dogaya ve çevreye zarar vermeden gelecekte ki enerji ihtiyaçlarını karsılamak için büyük bir potansiyele sahiptir. Örnegin Amerika?da küresel ısınmaya sebep olan sera etkisinin %90?nının fosil yakıtlarından kaynaklandıgı raporlanmıstır. Küresel olarak ortaya çıkan ciddi iklimsel degisimlerden dolayı otomobil üreticileri sıfır emisyona sahip (elektrik ya da hibrid araçlar) otomobiller üretme çabasına girmislerdir. Bunun yanı sıra mobil ve hareketsiz uygulamalar için de uyumlu çözümler için de daha etkin ve düsük maliyetli bataryalar üretmek günümüzde zaruri hale gelmistir. Günümüzde bu tür ihtiyaçlar lityum iyon piller tarafından basarılı bir sekilde kullanılmaktadır. Ancak bu teknolojinin günümüzde önemli dezavantaja sahiptir; - Ticari pillerde kullanılmakta olan oksitli bilesiklerin termal kararsızlıklarından ortaya çıkan güvenilirlik problemleri, - Dünyada lityum kaynaklarının bulundugu ülkelerde politik kararsızlıkların bulunması ve artan lityum karbonat maliyetleri. Bu önemli problemlerin ortadan kaldırılması amacıyla iki önemli faaliyetin dogrudan hayata geçirilmesi gereklidir; - Yanıcı elektrolitlerin herhangi bir yangına sebep olmasını engellemek adına kimyasal ve termal kararlılıkları oksitli elektrotlardan daha yüksek olan fosfat esaslı malzemelerin kullanılması (Güvenlik hususları). - Daha büyük boyutlarda bataryalar gerektiren özellikle hareketsiz uygulamalar için daha rekabetçi elektrot malzemeleri üreterek sarj edilebilir batarya fiyatlarını düsürmek. Sodyumun yerkabugunda yüksek oranda bulunması ve düsük maliyete üretilebilmesi genis ölçekli uygulamalar (Yenilenebilir enerji ve EV/HEV uygulamaları) için yüksek oranda temin edilebilirligi için ciddi bir avantajdır. Bu projenin temel amacı Na iyon pil esaslı fosfat esaslı elektrot malzemeleri hususunda arastırma yapmak ve endüstri için prototip bir ürün gelistirmektir.