Nature Energy’de yayınlanan çalışmaya nazaran iyot ve brom temelli su bazlı batarya, klasik lityum bataryaların 700Wh/L’sine kıyasla litre başına 1200 watt-saat (Wh/L) güç yoğunluğuna sahip. Araştırmacılar, tahlillerinin yeni kuşak yüksek güç yoğunluklu ve güvenli şarj edilebilir su bazlı bataryaların geliştirilmesi için umut verici bir potansiyel gösterdiğini belirtiyor.
Lityum bataryalardan daha verimli
Günümüzde arabalardan akıllı telefonlara kadar çok geniş bir yelpazede kullanılan lityum bataryalar, yüksek güç yoğunlukları nedeniyle tercih ediliyor. Lakin klâsik lityum bataryaların, şarj ve deşarj olmasını sağlayan bir bileşen olan elektrolit, yüksek yanıcılığıyla bir risk faktörü olmayı sürdürüyor. Su bazlı elektrolitten oluşan “sulu bataryalar” ise birebir güvenlik risklerini taşımıyor.
Araştırmacılar 200Wh/L’nin altındaki mevcut su bazlı bataryaların lityum bataryalara kıyasla daha düşük bir güç yoğunluğuna (bir bataryanın tartısına yahut hacmine kıyasla tuttuğu güç miktarı) sahip olduğunu belirtiyor. Bu durum, bu tip bataryaların sadece büyük ölçekli kullanıma uygun olmasına sebep oluyor.
Araştırmacılar bu sorunu gidermek ve güç yoğunluğu sıkıntılarının üstesinden gelmek için brom ve iyot bazlı bir elektrolit geliştirdi. Bu elektrolit kadmiyum bazlı bir anot ile bir bataryaya monte edildiğinde, bataryanın 300’den fazla şarj ve deşarj döngüsü boyunca yüzde 78 güç verimliliğiyle daima çalıştığı tespit edildi. Araştırmacılar elektrolitlerini bir vanadyum anot ile test ettiklerinde, bataryaların hayat döngüsünün 1.000 döngüye kadar uzatılabileceğini de keşfetti.
Araştırmacılar, bataryalarının güç yoğunluğunun birtakım katı elektrot malzemelerininkini bile aştığını ve maliyet açısından klâsik lityum bataryalarla emsal olabileceğini ortaya koyuyor. Bununla birlikte bu bataryaların şebeke ölçeğinde güç depolama ve hatta elektrikli araçlarda kullanılabileceği belirtiliyor.
