IT-home’un haberine göre Çin Bilimler Akademisi araştırmacıları, ultra hızlı şarj koşullarında (20C oranı) kararlı döngüyü korurken 451,5 Wh/kg enerji yoğunluğuna ulaşan yüksek enerjili bir katı hal lityum-metal batarya geliştirdiklerini açıkladı. Bu oran, kabaca 3 dakikalık şarj ve deşarj döngülerine karşılık geliyor.
Çin Bilimler Akademisi bünyesindeki Metal Araştırma Enstitüsü, araştırmayı Journal of the American Chemical Society dergisinde “Polymer-modulated solvation chemistry via compatibilizing-solvent plasticization for stable high-energy lithium metal batteries” başlığıyla yayımlandı.
Polimer Elektrolit Sınırlarını Aşmak
Araştırma, oksidasyon kararlılığı ve iyonik iletkenliği nedeniyle katı hal bataryaları için üzerinde yaygın olarak çalışılan bir malzeme olan poliviniliden florür (PVDF) tabanlı polimer elektrolitlere odaklanıyor.
Araştırmacılar, PVDF elektrolitlerinde kullanılan geleneksel plastikleştiricilerin genellikle zayıf elektrokimyasal kararlılığa sahip olduğunu, bunun da elektrot arayüzünde sürekli ayrışmaya yol açarak lityum metal anotlar ve yüksek voltajlı katotlarla uyumluluğu sınırladığını belirtti.
Ekip, bu sorunu çözmek adına bir “uyumluluk artırıcı çözücü ile plastikleştirme” stratejisi geliştirdi. Süreç, elektrolit hazırlığı sırasında polimer ile kararlı plastikleştiriciler arasındaki uyumluluğu geçici olarak artıran uçucu bir uyumlaştırıcı çözücü içeriyor. Film oluşumu sırasında çözücü buharlaştıkça, plastikleştirici polimer ağının içinde kilitli kalıyor.
Araştırmacılar, bu yaklaşımın her iki elektrottaki yan reaksiyonları azaltırken, lityum florür açısından zengin ve kararlı bir arayüzey katmanının oluşmasını sağladığını ifade etti.
20C Şarj Oranında 700 Döngü
Makaleye göre batarya, 20C oranı altında 4,7V yüksek nikelli bir katot ile eşleştirildiğinde, %81,9 kapasite korumasıyla 700 döngü boyunca kararlı çalışmasını sürdürdü. Bu süre, kabaca üç dakikalık şarj ve deşarj döngülerini ifade ediyor.
Ekip ayrıca, 1,1 N/P oranına sahip ince bir lityum metal anot kullanarak amper-saat seviyesinde bir kese hücre sergiledi. Bu kese hücre, günümüzdeki ticari lityum demir fosfat (LFP) elektrikli araç batarya hücrelerinin sunduğu 200 Wh/kg değerinin önemli ölçüde üzerinde, 451,5 Wh/kg enerji yoğunluğuna ulaşmayı başardı.
Hücre, araştırmacıların yüksek düzeyde içsel güvenlik sağladığını belirttiği çivi batma testinden de başarıyla geçti.
Sektör 500 Wh/kg Hedefine Doğru Yarışıyor
Bu son sonuç, Çinli batarya şirketleri ve araştırma enstitülerinden gelen katı hal bataryası duyurularına bir yenisini ekliyor.
Ganfeng Lithium, 400 Wh/kg katı hal bataryasının 1.100 döngüyü aşarak mühendislik doğrulamasını tamamladığını, 500 Wh/kg sınıfındaki 10 Ah’lik bir ürünün ise küçük ölçekli üretime girdiğini açıkladı.
Mayıs ayının başlarında Çinli girişim Pure Lithium, katı hal bataryasının bir kesme testinden sonra bile çalışmaya devam ettiğini ve yıllık üretim kapasitesinin 500 MWh’e ulaştığını bildirdi.
Çinli birkaç batarya tedarikçisi de 2026-2027 arasında ticarileşme hedeflerine ulaşmayı planlıyor. CATL daha önce 500 Wh/kg katı hal hücreleri için deneme üretimi çalışmalarını açıkladı; Sunwoda ve Farasis Energy gibi şirketler ise 400–500 Wh/kg geliştirme hedefleri duyurdu.
LFP Pazarı Hakimiyetini Koruyor
China EV DataTracker’a göre katı hal bataryalara yönelik araştırmalar hızlansa da Çin’in elektrikli araç batarya pazarı hâlâ büyük ölçüde LFP kimyasının hakimiyetinde.
CATL, bildirilen son dönemde gerçekleştirilen 19,53 GWh’lik kurulumla Çin’in LFP batarya pazarındaki en büyük tedarikçi konumunu korudu ve %38,9 pazar payı elde etti. BYD ise 10,49 GWh kurulum ve %20,9 pay ile ikinci sırada yer aldı.
Gotion High-tech 4,03 GWh kurulum ve %8,0 pay kaydederken, onu 3,32 GWh ile CALB ve 3,02 GWh ile Eve Energy takip etti. Rept Battero Energy 2,14 GWh seviyesine ulaşırken, Zenergy 1,91 GWh ve Energee 1,83 GWh kurulum gerçekleştirdi.
Sunwoda, katı hal bataryaları geliştirmeye devam ederken 1,47 GWh LFP kurulumu ve %2,9 pazar payı bildirdi. Yinpai Battery ise 0,9 GWh ile ilk 10 tedarikçiyi tamamladı.
Birkaç orta ölçekli tedarikçi yıllık bazda güçlü büyüme kaydetti. Rept Battero Energy kurulumlarını yıllık bazda %45,6 artırdı, Zenergy %57,9 yükseliş gösterdi ve Yinpai Battery yıllık %109,3 büyüme ile iki katından fazla artış yakaladı.
Kaynak: https://carnewschina.com/2026/05/21/chinese-researchers-unveil-451-5-wh-kg-solid-state-battery-with-3-minute-charging-capability/
