Avustralya’daki RMIT Üniversitesi’nden araştırmacılar, tehlikeli elektrolitik sıvıları su ile değiştiren yeni bir pil türü geliştirdi. Uzmanlar bu umut vaat eden alanda daha fazla araştırma ve geliştirme yapılması gerektiğini söylüyor, ancak su pili prototipleri gösteriyor ki lityum-iyon akülere kıyasla daha güvenli ve kurşun-asit akülere kıyasla daha çevreci alternatifler için potansiyel mevcut.
Ekibin geliştirdiği sıvı batarya (su pili), bataryanın pozitif ve negatif uçları arasında akım akışını sağlamak için sülfürik asit veya lityum tuzu gibi geleneksel elektrolitik sıvılar yerine birkaç tuz eklenmiş standart su kullanıyor. Ayrıca çinko anot için kaplama olarak bizmut metali kullanılıyor, bu da daha sonra tehlikeli dendritlerin oluşmasını engellemek için koruyucu bir işlev görüyor ve enerji yoğunluğunu artırmak için magnezyum kullanılıyor.
İlk testlerde, su pili 500 şarj döngüsünden sonra kapasitesinin yüzde 85’ini koruyabildi. Şimdiye kadar geliştirilen prototipler arasında madeni para büyüklüğünde piller ve geleneksel AA ve AAA pillere benzeyen silindirik versiyonlar yer alıyor. Ayrıca bir güneş paneline ve 45 watt’lık bir güneş ışığına bağlanan ve tam günlük şarjın ardından 12 saat boyunca aydınlatmayı sürdürebilen bir tasarım da test edildi.
RMIT Üniversitesi’nde kimya bilimcisi olan proje lideri Tianyi Ma, üretim süreçlerinin basitliğinin seri üretimi çok daha kolay hale getireceğini söyledi. Ayrıca bataryaların yeniden kullanım veya geri dönüşüm için güvenli bir şekilde demonte edilebilecek olması da ciddi bir avantaj. Mevcut enerji depolama teknolojilerinde bataryaların kullanım ömrü sonuna geldiğinde bertaraf zorlukları da bu yenilikçi pil tasarımında minimuma indiriliyor.
Laboratuvar ortamında geliştirilen hemen her bataryada olduğu gibi, bu batarya da henüz kullanıma hazır olmaktan çok uzak. Araştırmacılar, tüketici elektroniğinde yaygın olarak bulunan lityum iyon pillerle daha karşılaştırılabilir hale getirmek amacıyla elektrot olarak kullanılacak yeni nano malzemeler oluşturarak pil tasarımlarının enerji yoğunluğunu iyileştirmek için aktif olarak çalışıyorlar.
Lityum iyon piller, şarj edilebilir pil ve batarya pazarında mutlak bir üstünlüğe sahip. İlk kez 1970’lerde geliştirilen Lityum-İyon piller günümüzde tüketici elektroniğinden oyuncuklara, akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar pek çok alanda yoğun bir biçimde kullanılıyor. Buna karşın Lityum-İyon pil alternatifleri konusunda dünyanın pek çok üniversitesi ve araştırma kurumunda çalışmalar devam ediyor.
Ma, su pilinin bir ila üç yıl içinde kurşun-asit pillerin, beş ila 10 yıl içinde de lityum-iyon pillerin yerini alma potansiyeline sahip olduğuna inanıyor. Ekibin çalışması Advanced Materials adlı bilim dergisinde yayımlandı.
