Güney Kore’deki Chonnam Ulusal Üniversitesi’nden araştırmacılar, sodyum metal pil için alev almayan ve sızdırmayan yeni bir polimer elektrolit geliştirdi. Bu elektrolitle çalışan deneme hücresi, 1.000 şarj-deşarj döngüsünün ardından kapasitesinin yüzde 90,4’ünü korudu.
Çalışmayı Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Chan-Jin Park’ın ekibi yürüttü. İlk yazarı Rushikesh Kale olan makale, 2 Ağustos 2026’da Energy Storage Materials dergisinde çevrim içi yayımlandı. Üniversite sonuçları 30 Ekim’de duyurdu.
Sodyum Metal Pilde Elektrolit Neden Sorun?
Sodyum, doğada bol bulunan ve ucuz bir hammadde. Bu yüzden sodyum tabanlı bataryalar lityum iyon pillere maliyet açısından uygun bir alternatif olarak inceleniyor. Sodyum metal piller de yeni nesil enerji depolama için araştırılan teknolojiler arasında.
Sorun, metalik sodyumun çok kolay tepkimeye girmesi. Sıradan sıvı elektrolitlerle istenmeyen yan tepkimeler ve dendrit adı verilen düzensiz metal birikintileri oluşabiliyor. Dendritler pilin ömrünü kısaltıyor ve kısa devre riskini artırıyor.
Yaygın organik sıvı elektrolitler ayrıca uçucu ve kolay alev alan maddeler. Bu durum, özellikle büyük ölçekli depolama sistemlerinde güvenlik kaygısını büyütüyor.
Üç Bileşenli Karışım Hücrenin İçinde Katılaşıyor
Ekip elektroliti üç bileşenden hazırladı: sodyum perklorat (NaClO4), N-izopropilakrilamid (NIPAM) ve süksinonitril (SN). Bu bileşenler, hidrojen bağı ve iyon-dipol etkileşimleriyle bir arada duran homojen bir sıvı, yani derin ötektik çözücü oluşturuyor.
Böyle çözücüler alev almaya dirençli ama sıvı oldukları için sızabiliyor. Araştırmacılar karışımı hücrenin içinde polimerleştirerek sızdırmayan katı bir yapıya dönüştürdü. Sodyum perklorat iyon kaynağı oluyor, NIPAM polimer iskeleti kuruyor, süksinonitril ise esneklik katıyor.
Geliştirilen elektrolit 30 °C’de santimetre başına 1,39 milisiemens iyonik iletkenliğe ulaştı. Sodyum iyonu taşınım sayısı 0,58 olarak ölçüldü. Malzeme doğrudan ateşe tutulduğunda tutuşmaya karşı yüksek direnç gösterdi.
Yüzde 90,4 Kapasite 2C Hızında Ölçüldü
Tam hücre testlerinde pil, 0,1C hızında gram başına 110,2 mAh başlangıç kapasitesi verdi ve kulombik verim yüzde 99’a yakın çıktı. Elektrolit, katot yüzeyinde sağlam bir ara yüz oluşturarak yan tepkimeleri ve düzensiz sodyum birikimini bastırdı.
Uzun ömür testi daha yüksek bir hızda, 2C’de yapıldı. Hücre 1.000 döngünün sonunda kapasitesinin yüzde 90,4’ünü korudu. Ekibin ürettiği poşet hücre, bükülüp kesildikten sonra da bir LED’i yakmaya devam etti.
Park, bu tür pillerin ileride şebeke ölçeğinde yenilenebilir enerji depolamada, yedek güç sistemlerinde ve düşük maliyetli şarj edilebilir pillerde kullanılabileceğini söyledi. Şebeke tarafında sodyum tabanlı çözümler şimdiden ilgi görüyor; Hithium’un sodyum iyon depolama hamlesi bunun örneklerinden biri.
Sonuçlar laboratuvar ölçeğindeki hücrelerden geliyor ve ticari kullanım için takvim açıklanmadı. Teknolojinin Türkiye dahil herhangi bir pazarda ürüne dönüşmesine yönelik bir plan da paylaşılmadı.
Sizce sodyum tabanlı piller, şebeke ölçekli enerji depolamada lityumun yerini alabilir mi?
