Araştırma ekibi, geleneksel yanıcı sıvı elektrolitler yerine katı bir elektrolit kullanarak, pillerin en büyük güvenlik riski olan termal kaçak (thermal runaway) sorununu ortadan kaldırmayı başardı. Li-iyon pillerde kısa devre veya fiziksel hasar sonucunda ortaya çıkan bu zincirleme ısınma reaksiyonu, yangın ve patlamalara yol açabiliyor. Na-iyon piller ise daha kararlı katot materyalleri ve düşük elektrokimyasal potansiyeli sayesinde bu tür tehlikelere karşı daha dirençli.
Yeni teknoloji, kükürt ve klor içeren katı bir malzeme kullanarak hem yüksek iletkenlik hem de termal stabilite sağladı. Laboratuvar testlerinde bu pil, 600 şarj döngüsünden sonra bile yüzde 99,26 kulombik verimlilik (CE) elde etti. Bu oran, ticari lityum pillerin performansına oldukça yakın.
'YANICI DEĞİL'
Western University’den Prof. Yang Zhao, sıvı elektrolitin yerini alan bu katı malzemenin yanıcı olmadığını vurgularken, çalışmada kullanılan Kanada’nın Canadian Light Source adlı senkrotron tesisinde iyon hareketlerinin detaylı biçimde incelendiğini aktardı. Zhao, “Bu X-ışını araçları, iyon yollarını ve bağ yapılarını olağanüstü ayrıntıda görmemizi sağlıyor” dedi.
Yeni nesil Na-iyon pillerin en büyük avantajlarından biri de hammadde maliyeti. Sodyum, lityuma göre çok daha bol bulunduğu için bu pillerin kitlesel üretimi, tedarik zinciri maliyetlerini önemli ölçüde düşürebilir. Ayrıca daha az tehlikeli madde ve ağır metal içerdikleri için geri dönüşümleri de çok daha kolay.
Na-iyon teknolojisi, yalnızca elektrikli araçlar için değil, aynı zamanda yenilenebilir enerji depolama sistemleri (BESS) için de umut vadediyor. Özellikle Kaliforniya’daki bazı BESS tesislerinde yaşanan yangınlar sonrası güvenlik önlemleri artırılmışken, Na-iyon pillerin bu alanda yeni bir çözüm sunması bekleniyor.
Öte yandan, enerji yoğunluğu ve uzun ömür açısından hala bazı dezavantajları olan Na-iyon pillerin ticari başarıya ulaşması için ölçeklenebilir üretim modellerine ihtiyaç var. Ancak Çinli devler CATL ve BYD, halihazırda bu alanda yatırımlarını sürdürüyor. CATL, Naxtra platformuyla Na-iyon pillerin 2026’dan itibaren otomobillerde kullanılacağını duyurdu.
