İklim değişikliği ile mücadele edebilmek için, enerji üretme ve kullanma şeklimizde temel değişiklikler yapmamız gerekmektedir. Piller, aynı anda ultra yüksek performansla sürdürülebilir, güvenli ve uygun fiyatlı hale getirilebilirlerse, bu hedefe ulaşmak için önemli bir atmış oluruz.

Almanya Wuerzburg'daki Fraunhofer ISC'de (Fraunhofer Institute for Silicate Research) yer alan Elektromobilite Ar-Ge Merkezi, BATTERY 2030+ girişimi için Avrupa araştırma ve geliştirme yol haritasının hazırlanmasında ön saflarda yer alıyor. Ar-Ge merkezinin başkanı Dr. Henning Lorrmann, "25 yılı aşkın bir süredir yeni pil malzemeleri ve teknolojileri araştırıyoruz ve geliştiriyoruz. Şu anda malzeme geliştirme ve üretim teknik bilgimize pil geliştirmeyle ilgili bir düzineden fazla ulusal ve Avrupa işbirliği projesine katkıda bulunuyoruz. Örneğin, Katı hal piller için yeni bileşenler ve modern, seçici ve verimli geri dönüşüm süreçleri üzerinde çalışıyoruz” diyor.

Girişimin araştırma yol haritası, Avrupa çapında bir istişare süreci ile geliştirilmiştir ve yeni nesil pillerin gelişimini hızlandıracak kimya nötr yaklaşımı temel alan üç ana araştırma yönü üzerine kurgulanmıştır.

BATTERY 2030+ Direktörü ve Uppsala Üniversitesi İnorganik Kimya Profesörü Kristina Edström yaptığı açıklamada, BATTERY 2030+ belirli bir pil kimyası geliştirmek değil, gelecekteki akıllı ve bağlı pillerimizin keşfi ve geliştirme sürecini dönüştürmek için yapay zeka gibi dijital teknolojilerin gücünü kullanmakla ilgili olduğunu söylüyor. Ayrıca, BATTERY 2030+ ile pil tasarımı ve gelişiminin dijital çağa girdiğini belirtiyor.

Çığır açan teknolojilerin geliştirilmesi, muazzam çok disiplinli ve sektörler arası araştırma çabaları ve yaklaşımları gerektirecektir. Avrupa, gelişen araştırma ve yenilik toplulukları sayesinde liderlik etme potansiyeline sahiptir.

”BATTERY 2030+ Direktör Yardımcısı ve CEA-Liten'de Müdür Yardımcısı olan Simon Perraud, “Avrupa'da geleceğin pillerini icat etmek için, güçleri birleştirmeli ve bir yıl önce yayınlanan “Batarya Manifestosu”nda ortaya konulan ortak bir vizyonun arkasında endüstri, araştırmacılar, politikacıları ve halkı birleştiren koordineli, işbirlikçi bir yaklaşım bulmalıyız” diyor.

Yol haritasında belirlenen üç ana araştırma teması üzerine kuruludur:

-          Arayüzlerin ve malzemelerin hızlandırılmış keşfi.

-          Akıllı işlevselliklerin entegrasyonu.

-          Birbiri ile kesişen alanlar olarak üretilebilirlik ve geri dönüştürülebilirlik.

Tema I: Arayüzlerin ve malzemelerin hızlandırılmış keşfi

BATTERY 2030+ ile pil malzeme araştırmalarını nasıl yapacağımızı yeniden tanımlayan bir Malzeme Hızlandırma Platformu (MAP) oluşturacak. Bu, yüksek verimli sentez ve karakterizasyonun yanı sıra malzeme hesaplama, otomatik veri analizi, veri madenciliği ve yapay zeka gibi güçlü yaklaşımları birleştirerek gerçekleştirilecektir.

Malzeme Hızlandırma Platformunu temel alan BATTERY 2030+, her pilin işleyişini yöneten süreçleri anlamamıza yeni bir temel oluşturacak bir Pil Arayüz Genomu (BIG) geliştirecektir. Pillerin güvenli ve uzun ömürlü olup olmayacağını belirleyen mekanizmaları anlamak ve uyarlamak geleceğin pilini icat etmenin anahtarıdır.

Tema II: Akıllı işlevselliklerin entegrasyonu.

En iyi pil bile sonunda başarısız olacaktır. Aşırı sıcaklıklar, mekanik stres, çalışma sırasında aşırı güç veya zaman içinde yaşlanma gibi dış faktörler pil performansına zarar verecektir. Bu nedenle, pillerin arızalanmasını önlemek için yeni yollar bulmalıyız.

Algılama: Geleceğin pilinde, doğrudan bir pil hücresinin içindeki kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonları takip edeceğiz. Akü arızasının erken aşamalarını ve akünün erken yaşlanmasına neden olan istenmeyen yan reaksiyonları bulabilen yeni sensör konseptleri ortaya çıkacaktır.

Kendi kendini iyileştirme: Bir pilin içindeki pil arızasına yol açacak zararı iyileştirmenin akıllı yolları pilleri daha güvenli, daha güvenilir ve daha sürdürülebilir hale getirebilir. Bu, gelecekteki pillerin önemli bir özelliği haline gelecektir.

Tema III: Birbiri ile kesişen alanlar.

Pillerin üretilebilirliği ve geri dönüştürülebilirliği bu nedenle Tema I ve II'ye paralel olarak gelişecek temel kesişen alanlardır. Pillerin nasıl üretileceği ve geri dönüştürüleceğine dair yeni bilgi ve fikirler, başlangıçtan malzeme keşfi ve geliştirme sürecine girecektir. Bu, tüm araştırma yaklaşımlarının gerçekte üretilebilen yeni pillere götürmesini sağlar.