Lityum-iyon piller yıllardır evlerimizde yer alıyor. Telefonunuzda ve dizüstü bilgisayarınızda gizlidirler ancak elektrikli diş fırçanızda veya bisikletinizde de kullanılıyor. Elektrikli araçlar için daha büyük lityum iyon piller bile hayati önem taşıyor. Devasa lityum piller elektrik şebekesine bile yerleştirilerek elektrik üretimi ve talebinin zirve ve düşüş noktalarını dengelemeye yardımcı oluyor. Bu piller aynı zamanda iklim değişikliğinin temel faktörlerinden biri olan fosil yakıtlardan uzaklaşmada da büyük rol oynuyor. Lityum-iyon piller hayatımıza güç veriyor ve onlara olan talep her geçen yıl daha da artıyor. Bu şu soruyu gündeme getiriyor: Talebi karşılamak için yeterli kaynağımız var mı? Peki lityum iyon pillerin yerini herhangi bir şey alabilir mi?
Yeni nesil pil malzemesi için sodyum güçlü aday
Lityumun pil kimyası olarak göreceli verimliliği ve uygun fiyatına rağmen, bu pillerin yaygın olarak benimsenmesiyle ilgili bazı sorunlar var. Lityum iyon pillerle ilgili bugüne kadarki en büyük güvenlik sorunu, alev alma riski. Lityum-iyon piller, pilin düzgün şekilde şarj edilmesi ve boşaltılması için sıvı elektrolit çözeltisine ihtiyaç duyuyor. Ayrıca lityum iyon pillerin neden olduğu yangınlar özellikle New York’ta artıyor; e-bisikletler ve scooterlar en büyük riski oluşturuyor. Bu yangınlar tehlikelidir ve hızla yayılabilir.
Lityum açıkça bir lityum iyon pilin ana unsuru olsa da, bu pillerin içinde başka malzemeler ve metaller de var. Özellikle nikel ve kobalt, birçok lityum iyon pilde, özellikle de elektrikli araçlarda kullanılmış. Argonne Ulusal Laboratuvarı’ndan malzeme bilimcisi Eungie Lee, pilin enerji yoğunluğunu arttırmak için nikelin, stabilize etmek için ise kobaltın kullanıldığını söyledi. Ancak pildeki nikel içeriğinin arttırılması, pilin enerji yoğunluğunu ancak bu kadar artırabiliyor. Nikel ve kobalt da oldukça pahalı olabiliyor. Ancak endişelenmemiz gereken sadece para değil: İnsani bir maliyeti de var. Dünyamızdaki kobaltın çoğu, Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde, insanlık dışı koşullarda çalışan ve kobalttan gelen zehirli tozu soluyan insanlar tarafından çıkarılıyor.
Bilim insanları sodyum iyon pillerde umut verici yeni bir alternatif keşfetmeye başladı. Ancak bu, kendine has zorlukları da beraberinde getiriyor. Lityum iyon pillerde kullanılan sıvı elektrolit çözeltisi birçok evde yangın riski oluşturuyor. Sodyum iyon pil teknolojisinin mevcut versiyonu hala aynı güvenlik kaygılarına sahip olsa da Lee, sodyum kimyasının potansiyel yeni yanıcı olmayan elektrolitlerin, hatta potansiyel olarak yeni katı hal elektrolitlerinin geliştirilmesine izin verdiğini söylüyor.
