Sodyum çinko bataryalar yüksek sıcaklıkta çalışma prensipleri ve ucuz ham maddeleriyle geleceğin enerji depolama çözümü olarak görülüyor.
Sodyum Çinko Bataryalar Neden Performans Kaybediyor?
Almanya’daki Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) araştırmacıları, bu bataryaların içindeki gizli yaşlanma süreçlerini ilk kez doğrudan gözlemlemeyi başardı. Bilim insanları, 600 santigrat derece gibi aşırı sıcaklıklarda çalışan hücreleri incelemek için operando X-ışını radyografisi yöntemini kullandılar. Bu teknoloji, düşük maliyetli ve bol bulunan materyalleri nedeniyle statik enerji depolama için oldukça umut verici kabul ediliyor.
X-ışını Teknolojisi ile Hücre İçi Analiz
Yüksek çalışma sıcaklıkları metallerin sıvı halde kalmasını sağlayarak hücre içinde hızlı iletim imkanı sunuyor. Ancak bu dinamik yapı, sistemin kontrol edilmesini zorlaştırıyor. Araştırma ekibi lideri Martins Sarma, bataryanın tamamen sıvı olması nedeniyle çalışma anında müdahale etmenin imkansız olduğunu belirtiyor. X-ışını görüntülemesi sayesinde şarj ve deşarj süreçleri gerçek zamanlı olarak takip edilerek sorunlar tespit edildi.
Ayırıcı Bölmedeki Çinko Birikimi Sorunu
Yapılan analizler sonucunda kapasite kaybının temel nedeni “ayırıcı” (separator) kısmında bulundu. Normalde sodyum ve çinkonun doğrudan temasını engellemesi gereken bu gözenekli bariyerin, zamanla çinkoyu hapsettiği ortaya çıktı. Araştırmacı Natalia Shevchenko, malzemenin bir eleğe takılır gibi burada biriktiğini ve elektrotla temasını kaybederek verimliliği düşürdüğünü ifade ediyor.
Geleceğin Enerji Depolama Çözümleri
Bu yeni keşif, bilim insanlarının daha sağlam ve ekonomik hücre tasarımları geliştirmesine olanak tanıyacak. Mevcut sorunu çözmek için ayırıcıyı tamamen çıkarmak bir seçenek olsa da, bu durum bataryanın kendi kendine deşarj olmasına yol açıyor. Bu nedenle ekip, sıvı fazlar arasındaki madde iletimini kontrol edecek daha basit ve düşük maliyetli tasarımlar üzerinde çalışmaya devam ediyor.