Tianjin Üniversitesi’nde geliştirilen 600 Wh/kg lityum metal batarya, EV’lerin menzilini katlarken elektrikli hava araçları için de yeni imkanlar sunuyor.
Çinli araştırmacılar, lityum metal bataryalarda çığır açabilecek bir başarıya imza attı. Tianjin Üniversitesi Malzeme Bilimi Fakültesi’nden bir ekip, enerji yoğunluğu 600 Wh/kg’a ulaşan yeni bir batarya teknolojisi geliştirdiklerini duyurdu. Bulgular, Nature dergisinde yayımlanan makale ile bilim dünyasına tanıtıldı. Bu enerji yoğunluğu, Tesla’nın en ileri batarya hücrelerinin yaklaşık iki katına, BYD’nin Blade bataryalarının ise dört katına karşılık geliyor. Bu yeni teknoloji endüstriyel üretime taşınabilirse, elektrikli araçların menzilini birkaç kat artırabilir ve elektrikli hava araçlarının gelişimi için yeni bir dönemin kapısını aralayabilir.
Lityum metal bataryalarda enerji yoğunluğu neden kritik?
Günümüzde elektrikli araçlarda kullanılan lityum-iyon bataryaların enerji yoğunluğu 150–300 Wh/kg arasında değişiyor. Bu değer, araçların hem menzilini hem de toplam ağırlığını belirliyor. 600 Wh/kg seviyesine ulaşmak, aynı hacimde batarya ile iki kat fazla enerji depolamak anlamına geliyor. Bu da daha uzun menzil, daha hafif araçlar ve daha yüksek verimlilik demek. EV kullanıcılarının en büyük endişesi olan “menzil kaygısı” da böylece büyük ölçüde ortadan kalkabilir. Aynı zamanda bu tür yenilikçi batarya teknolojileri, temiz ulaşım ve yenilenebilir enerji ekosisteminin de gelişmesine katkı sağlayacak.
Elektrolit tasarımında yeni yaklaşım
Lityum metal bataryaların en büyük zorluklarından biri güvenlik ve döngü ömrü. Günümüzde kullanılan elektrikli araç bataryaları genellikle 1.000–3.000 döngüye dayanabiliyor. Ancak yeni tasarımda bu değer şimdilik yalnızca 90 döngü seviyesinde. Yani prototip, mevcut EV bataryalarının çok gerisinde olsa da gelecekte daha uzun ömürlü versiyonlara kapı aralayabilir.
Araştırma ekibi, bu aşamaya gelebilmek için “geleneksel solvatasyon yapısını” değiştirdi. Normalde her lityum iyonunun etrafında belirli solvent molekülleri bulunurken, bu yeni yaklaşım iyonların daha esnek ve dağınık biçimde etkileşmesini sağlıyor. Ayrıca makine öğrenimiyle farklı lityum tuzları ve çözücüleri dijital ortamda test ederek en uygun kombinasyonu belirlediler. Elektrolite eklenen flor bileşenleri ise donma, alev alma veya delinme gibi risklere karşı ekstra koruma sağladı.
Güvenlik testlerinden başarıyla geçti
Yeni batarya prototipi, dikkat çekici güvenlik testlerinden geçti. Açık alev altında tutuşmadı, -60 °C’de donmadan çalışmaya devam etti ve çiviyle delinme testlerinde bile stabil kaldı. 90 şarj döngüsünden sonra dahi performansında ciddi bir düşüş gözlenmedi. Bu değer ticari kullanım için yetersiz olsa da, prototip aşamasında önemli bir ilerleme olarak görülüyor.
Dron testleri uçuş süresini 2,8 kat artırdı
Geliştirilen batarya, ilk olarak insansız hava araçlarında denendi. Sonuçlar umut verici oldu: Dronların uçuş süresi 2,8 kat arttı. Ayrıca batarya paketleri 25 tam şarj döngüsünü sorunsuz tamamladı. Bu bulgular, teknolojinin ileride hem dronlarda hem de elektrikli uçaklarda kullanılabileceğini gösteriyor.
Türkiye için olası etkiler
Bu gelişme Türkiye açısından da kritik sonuçlar doğurabilir. TOGG gibi yerli elektrikli araç girişimleri, yüksek enerji yoğunluğuna sahip bataryalar sayesinde menzil sorununu daha kolay aşabilir. Ayrıca havacılık ve savunma sanayii projeleri için daha hafif ve güvenli bataryalar yeni fırsatlar sunabilir. Küresel batarya rekabetinde Çin hızla öne çıkarken, Türkiye’nin de Ar-Ge yatırımlarını artırması ve stratejik iş birliklerine yönelmesi gerekliliği daha net ortaya çıkıyor. Uzmanlara göre, Türkiye’nin rekabetçi kalabilmesi için batarya teknolojilerine yatırım hızını artırması şart.
EV ve havacılık için devrim niteliğinde
Henüz seri üretime hazır olmayan bu teknoloji, şimdilik sadece bir kanıt niteliğinde. Ancak ilerleyen yıllarda ölçeklenebilir hale gelirse, elektrikli araçların menzil kaygısını tarihe karıştırabilir, daha güvenli ve hafif batarya paketlerinin yolunu açabilir. Havacılıkta ise elektrikli yolcu uçaklarını mümkün kılacak adımlardan biri olabilir. Bu tür yenilikler, temiz ulaşımın küresel ölçekte dönüşümünü hızlandırırken Türkiye için de kritik fırsatlar doğurabilir. Önümüzdeki yıllarda EV pazarında dengeleri köklü biçimde değiştirebilir.
İlgili makaleler
- Lityum-hava bataryasıyla EV’lerde 4 kat menzil yakın
- AI destekli katı hal bataryalar, menzili %50 artırıyor
- Silikon batarya devrimi: Daha uzun ömür, daha fazla enerji
- Metal lifli elektrotla EV bataryalarında %85 enerji artışı
- Li-S bataryalarla elektrikli uçuş daha verimli ve hafif
- EV’lerde menzil kaygısını azaltacak şarj durumu teknolojisi
- Katı hal batarya için ucuz lityum sülfür üretimi
- Elektrikli uçaklar için hedef 2035