Yangın yok, maliyet düşük: Su bazlı demir bataryası geliştirildi

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Yangın yok, maliyet düşük: Su bazlı demir bataryası geliştirildi — **Enerji depolama** teknolojilerinde uzun süredir hakim konumda bulunan lityum-iyon bataryalar, maliyet, tedarik zinciri sorunları ve güvenlik riskleri nedeniyle özellikle şebeke ölçeğinde tartışılmaya devam ediyor. Çin Bilimler Akademisi araştırmacıları ise bu sorunlara alternatif olabilecek dikkat çekici bir çözüm geliştirdi. Tamamen demirden üretilen ve su bazlı elektrolit kullanan **yeni nesil akış bataryası**, **6.000 döngü** boyunca kapasite kaybı göstermeden çalışmayı başardı.

Advanced Energy Materials dergisinde yayımlanan çalışmaya göre geliştirilen alkalin yapıdaki bu sistem, günde bir tam şarj-deşarj döngüsüyle yaklaşık 16 yıla karşılık gelen bir kullanım ömrü sunuyor.

Ucuz ve bol malzemelerle güvenli enerji depolama

Bu bataryanın en önemli avantajlarından biri de güvenlik tarafında ortaya çıkıyor. Su bazlı elektrolit kullanımı sayesinde yanıcı organik çözücüler tamamen ortadan kaldırılıyor, böylece lityum-iyon bataryalarda görülen yangın ve patlama riskleri büyük ölçüde elimine ediliyor.

Akış bataryaları, geleneksel bataryalardan farklı olarak enerjiyi sıvı elektrolitlerde depoluyor. Bu sıvılar harici tanklarda tutuluyor ve sistem çalışırken hücre yığını üzerinden pompalanıyor. Bu yapı sayesinde kapasite artırımı, daha büyük tanklar kullanılarak nispeten kolay bir şekilde gerçekleştirilebiliyor. Bu da teknolojiyi özellikle güneş ve rüzgar enerjisi santralleri gibi büyük ölçekli uygulamalar için cazip hale getiriyor.

Moleküler tasarım ile geleneksel sorunlar çözüldü

Demir bazlı akış bataryaları uzun süredir biliniyor olsa da, performans kaybı, düşük geri dönüşümlülük ve elektrolit karışımı gibi sorunlar nedeniyle ticari başarı elde edememişti. Araştırma ekibi bu sorunları çözmek için negatif elektroliti moleküler düzeyde yeniden tasarladı.

Laboratuvar testlerinde batarya, 6.000’den fazla döngü boyunca ortalama yüzde 99,4 verimlilikle çalıştı. Daha aşırı koşullarda ise 392,1 mW/cm² tepe güç yoğunluğuna ulaşılırken yüzde 78,5 enerji verimliliği korundu.

Her ne kadar elde edilen sonuçlar dikkat çekici olsa da bu tür laboratuvar başarılarının doğrudan ticari ürünlere dönüşmesi zaman alıyor veya teknolojiler laboratuvar dışına hiç ulaşamayabiliyor. Nitekim şu an için herhangi bir pilot proje ya da üretim yol haritası açıklanmış değil. Ancak teknoloji ölçeklenebilir hale getirilebilirse, düşük maliyetli demir bazlı sistemlerin, yenilenebilir enerji kaynaklarının kesintili doğasını dengelemek için güçlü bir alternatif oluşturabileceği değerlendiriliyor.