Hindistan merkezli Macsen Energy, geliştirdiği sodyum iyon batarya hücresinin laboratuvar testlerinde 1.500’den fazla şarj-deşarj döngüsünü tamamladığını duyurdu. Şirkete göre hücre, 1.000 döngü sonunda ilk kapasitesinin yüzde 90’ını koruyor. Sonuçlar bağımsız kuruluşlarca doğrulanmış değil.
Prussian White katot kullanılıyor
Macsen Energy’nin hücresinde katot malzemesi olarak şirketin geliştirdiği Prussian White, yani Prusya beyazı yer alıyor. Sodyum bakımından zengin, demir bazlı bu bileşik; sodyum iyonlarının kristal yapıda hareket etmesine ve şarj-deşarj sırasında yapıya geri dönüşümlü biçimde girip çıkmasına imkân tanıyor.
Açık kristal yapı, iyonların katot içinde hızlı taşınmasını sağlarken şarj ve deşarj sırasında malzemenin büyük yapısal değişikliklere uğramasını sınırlıyor. Düşük üretim maliyeti, hızlı şarj olanağı, uzun çevrim ömrü ve yüksek sodyum içeriği, Prussian White’ı sodyum iyon bataryalar için umut vadeden katot seçeneklerinden biri hâline getiriyor.
Macsen Energy CEO’su Achal Agrawal, malzemenin sentezinin görece kolay görünse de teorik kapasitesine yaklaşan ve bu performansı yüzlerce döngü boyunca koruyabilen bir ürün geliştirmenin daha zor olduğunu belirtiyor. Şirket, çalışmalarında kimyasal sentezin yanında malzeme karakterizasyonu, hücre üretimi ve performans testlerine de odaklanıyor.
Temel hücre tasarımında Prussian White katot, sert karbon (hard carbon) anotla eşleştiriliyor. Macsen Energy farklı anot malzemelerini ve anotsuz hücre tasarımlarını da araştırıyor. Katot için 2,2-4,0 voltluk çalışma aralığı bildirilirken, ortalama deşarj voltajı yaklaşık 2,5-3,6 volt olarak açıklanıyor.
Kapasite 150 mAh/g’nin üzerinde
Şirketin paylaştığı verilere göre Prussian White malzemenin özgül kapasitesi 150 mAh/g’yi aşıyor. Macsen Energy ayrıca yaklaşık yüzde 99,9 coulombic efficiency ve 1.000 şarj-deşarj döngüsünün ardından en az yüzde 90 kapasite korunumu bildirdi.
Coulombic efficiency, şarj sırasında depolanan yükün deşarj sırasında geri alınabilen yüke oranını ifade ediyor. Yüzde 100’e yakın bir değer, şarj ve deşarj çevrimlerindeki kapasite kaybının düşük olduğuna işaret ediyor.
Ton ölçeğinde üretim ve pilot hat planı
Macsen Energy, Prussian Blue analogları olarak adlandırılan katot malzemelerinin üretimini ton ölçeğine taşımak için 10 bin metrekarelik bir arazi ayırdığını açıkladı. Şirket, tesiste inşaata 2027’de başlamayı planlıyor.
Planlanan tesiste sodyum iyon bataryalar için bir pilot üretim hattı da kurulacak. Elektrot hazırlama, hücre birleştirme, doğrulama ve performans testlerinin ticari üretim koşullarına daha yakın bir ortamda yürütülmesi hedefleniyor. Şirket, hard carbon üretimi üzerine Ar-Ge çalışmalarına da başladı; amacı Prussian White katot ve sert karbon anot içeren tam bir sodyum iyon hücresi geliştirmek.
