AB projesi HELENA (Elektrikli Araçlar ve Uçaklar için Halide katı hal pilleri), elektrikli karayolu araçları ve uçaklar için katı hal pilleri geliştirmeyi amaçlamaktadır. Ortaklar, pillerin çoğu parçası için yeni teknolojilere güveniyor.
Spesifik olarak, HELENA katı hal pilleri temel olarak yüksek kapasiteli nikel açısından zengin bir katot (NMC), yüksek enerjili bir Li-metal anot (LiM) ve bir halojenür elektrolit kullanacaktır. Katı hal halojenür elektrolitler, yüksek voltajlarda yüksek iyonik iletkenliğe ve stabiliteye sahiptir.
Grafit bazlı anotlar yerine lityum metali, katı elektrolitlerin bir başka avantajıdır, ancak bu derinlemesine analizin gösterdiği gibi, bunun farkına varılması hala zordur. Yine de işe yaradığında üretimde enerji kullanımında ve dolayısıyla CO2 dengesinde ciddi iyileşmeler vaat ediyor. Günümüzde kurutma karmaşık ve enerji yoğun bir işlemdir. Folyo lityum metalinden olduğundan katı elektrolitler kullanıldığında bu en azından anot tarafında gereksiz olacaktır. Bu aynı zamanda toksisiteyi de azaltır.
Temel araştırmaların yanı sıra HELENA, Ni açısından zengin katotlar (NMC), Li metal anotlar (LiM) ve Li-iyon süperiyonik halojenür katı elektrolitlerden oluşan söz konusu temel üzerine inşa edilen hücrelere 4b nesil piller adını veriyor. Hedef gravimetrik ve hacimsel enerji değerleri 450 Wh/kg ve 1.200 Wh/l’dir.
Avusturya Teknoloji Enstitüsü (AIT), pil bileşenlerinin üretimini ve laboratuvar ölçeğinde hücre üretimini desteklemektedir. Diğer proje ortakları arasında Umicore, Customcells, Pipistrel, FEV, Fraunhofer IST ve RWTH Aachen Üniversitesi yer alıyor.
Ancak AIT, projenin lideri ve aynı zamanda katı hal pil hücrelerine yönelik AB tarafından finanse edilen bir başka ilerleme olan SUBLIME projesinin bir parçası. Sülfit katı hal elektrolitlerine dayanmaktadır ve aynı zamanda bunların üretimine ve malzeme tedarikine de odaklanmaktadır.
HELENA projesi kapsamında AIT, özellikle katolit formülasyonunun ve işlenmesinin geliştirilmesini, ayrı ayrı pil bileşenlerinin elektrokimyasal karakterizasyonunu ve prototip kese hücrelerinin montajını ve test edilmesini destekler. Ayrıca enstitü, otomotiv ve havacılık uygulamalarındaki gerçekçi kullanım örneklerini sayısal sistem simülasyonu ile değerlendirmek istiyor.
Kıdemli Bilim Adamı ve AIT proje koordinatörü Helmut Kühnelt somut bir kullanım örneği ekliyor. HELENA’nın halojenür bazlı katı hal hücre teknolojisi, elektrikli hava taksilerinden 20 koltuklu mini uçaklara kadar sıfır emisyonlu hava hareketliliğine olanak tanıyacak ve gelecekteki hibrit elektrikli bölgesel ve döner kanatlı uçakların ihtiyaçlarına uygun olacak.’
Bu muhtemelen proje ortağı Pipistrel’in elinde olacak. Şirketin Velis Electro tipi onaylı tek elektrikli uçağıdır ve biz de burada bir tur attık.
HELENA Projesi 15 proje ortağını bir araya getiriyor. Şu anda çevrimiçi olarak gösterilen zaman çizelgesi Mart 2026’ya kadar sürüyor.
