Piller halihazırda hayatımızın bazı alanlarının merkezinde yer alıyor: Hem gittikçe artan elektrikli araç filosuna güç sağlamak hem de şebekede yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen elektriği depolamak için. Günümüzde lityum iyon piller her iki endüstri için de baskın tercihtir.
Duyuru
Ancak pillere olan ihtiyaç arttıkça, bazıları tartışmalı koşullar altında çıkarılan kobalt ve nikel gibi gerekli malzemeleri bulmak da o kadar zor olacak. Bir alternatif ucuz ve bol miktarda bulunan bir malzeme olabilir: kükürt.
ABD'li start-up Lyten, bu yıl ilk müşterilerine, farklı boyutlarda piller oluşturmak için birbirine bağlanabilen sınırlı miktarda lityum-kükürt pili tedarik etmeyi planlıyor. Bunlar arasında havacılık ve savunma sektörlerindeki şirketler yer alıyor. Başarılı olmaları durumunda orta vadede elektrikli otomobillerde de kullanılabilirler.
Lyten pil teknolojisi başkanı Celina Mikolajczak, yeni pil seçenekleri söz konusu olduğunda “büyük miktarlarda ve hızlı bir şekilde üretebileceğimiz bir şeye ihtiyacımız var. Lityum-kükürt mükemmel” diyor. Kükürt bol ve ucuz olduğundan lityum-sülfür piller çok daha ucuza üretilebiliyor. Mikolajczak, malzeme maliyetlerinin lityum iyon pillerin yaklaşık yarısı kadar olduğunu söylüyor.
Düşük ağırlık, yüksek uçuculuk
Lityum-kükürt piller aynı zamanda çok önemli bir alanda lityum-iyon pilleri geride bırakabilir: enerji yoğunluğu. Bir lityum-kükürt pil, aynı ağırlıktaki bir lityum-iyon pilin neredeyse iki katı kadar enerji depolayabilir. Bu özellikle elektrikli araçlar için avantajlıdır çünkü daha düşük ağırlık daha fazla menzil anlamına gelir. Ancak Lyten'in ürünlerini elektrikli otomobillerde kullanıma hazır hale getirmek için uzun ömürlülük gibi hâlâ aşması gereken önemli teknik engeller var.
Elektrikli otomobillere yönelik mevcut lityum iyon piller 800 döngü veya daha fazla dayanabiliyor. Bu, 800 kez indirilip yeniden şarj edilebilecekleri anlamına gelir. Lityum-kükürt çeşitleri çok daha hızlı ayrışma eğilimindedir. Chicago Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda pil araştırmacısı olan Shirley Meng, şu anda yaklaşık 100 döngü dayandığını söylüyor.
Bunun nedeni, lityum-sülfür pillere güç sağlayan kimyasal reaksiyonların kontrol altına alınmasının zor olmasıdır. Lityum ve kükürt arasındaki istenmeyen reaksiyonlar pillerin ömrünü kısaltır.
Lyten, gelecek vaat eden lityum-kükürt pillerini keşfeden ilk şirket değil. Teknoloji onlarca yıldır inceleniyor. Britanyalı Oxis Energy gibi bazı şirketler kapanırken, Sion Power da dahil olmak üzere diğerleri lityum sülfürü terk etti. Ancak Meng, alternatiflere olan talebin ve alternatif pillere olan ilginin artmasının Lyten'in daha önceki çabaların başarısız olduğu yerde başarılı olmasını sağlayabileceğini söylüyor.
Yardımcı malzeme olarak grafen
Şirket sözcüsü Mickolajczak'a göre Lyten, bazı örneklerin son zamanlarda 300 döngüye ulaşmasıyla pillerinin ömrünü uzatma konusunda ilerleme kaydetti. Başarısını Lyten'in istenmeyen yan reaksiyonları önleyen ve hücrenin enerji yoğunluğunu artıran 3 boyutlu grafen malzemesine bağlıyor. Şirket, iki boyutlu versiyona göre daha karmaşık bir yapıya sahip olan 3D grafeni sensörler ve kompozit malzemeler gibi diğer ürünlerde de kullanmak istiyor.
Son gelişmelere rağmen Lyten, elektrikli bir arabaya güç sağlayacak kadar uzun süre dayanan piller üretmekten hâlâ uzak. Bu arada şirket, ömrünün o kadar da önemli olmadığı hücrelerini pazara sunmak istiyor. Lyten'in sürdürülebilirlik müdürü Keith Norman, lityum-sülfür pillerin son derece hafif olabildiği için şirketin, örneğin sık sık pil değişiminin ağırlıktan tasarruf etmeye değer olduğu durumlarda dronlar üreten müşterileriyle birlikte çalıştığını söylüyor.
Şirket, 2023 yılında yılda maksimum 200.000 hücre kapasitesiyle pilot üretime başladı. Şirket kısa süre önce az sayıda hücre üretmeye başladı ve bunların bu yılın sonlarında ödeme yapan müşterilere teslim edilmesi bekleniyor. Lyten hangi müşterilerinin olduğunu ayrıntılı olarak söylemiyor.
Lityum-kükürt piller henüz başlangıç aşamasında olsa da Lyten potansiyele inanıyor: Celina Mikolajczak'ın da işaret ettiği gibi lityum-iyon piller maliyet, dayanıklılık ve enerji yoğunluğu açısından gelişmeye devam ediyor. Alternatif teknolojiden de beklentimiz budur. Daha düşük malzeme maliyetleri iyi bir başlangıçtır.
(Jle)
Haberin Sonu
Duyuru
Ancak pillere olan ihtiyaç arttıkça, bazıları tartışmalı koşullar altında çıkarılan kobalt ve nikel gibi gerekli malzemeleri bulmak da o kadar zor olacak. Bir alternatif ucuz ve bol miktarda bulunan bir malzeme olabilir: kükürt.
ABD'li start-up Lyten, bu yıl ilk müşterilerine, farklı boyutlarda piller oluşturmak için birbirine bağlanabilen sınırlı miktarda lityum-kükürt pili tedarik etmeyi planlıyor. Bunlar arasında havacılık ve savunma sektörlerindeki şirketler yer alıyor. Başarılı olmaları durumunda orta vadede elektrikli otomobillerde de kullanılabilirler.
Lyten pil teknolojisi başkanı Celina Mikolajczak, yeni pil seçenekleri söz konusu olduğunda “büyük miktarlarda ve hızlı bir şekilde üretebileceğimiz bir şeye ihtiyacımız var. Lityum-kükürt mükemmel” diyor. Kükürt bol ve ucuz olduğundan lityum-sülfür piller çok daha ucuza üretilebiliyor. Mikolajczak, malzeme maliyetlerinin lityum iyon pillerin yaklaşık yarısı kadar olduğunu söylüyor.
Düşük ağırlık, yüksek uçuculuk
Lityum-kükürt piller aynı zamanda çok önemli bir alanda lityum-iyon pilleri geride bırakabilir: enerji yoğunluğu. Bir lityum-kükürt pil, aynı ağırlıktaki bir lityum-iyon pilin neredeyse iki katı kadar enerji depolayabilir. Bu özellikle elektrikli araçlar için avantajlıdır çünkü daha düşük ağırlık daha fazla menzil anlamına gelir. Ancak Lyten'in ürünlerini elektrikli otomobillerde kullanıma hazır hale getirmek için uzun ömürlülük gibi hâlâ aşması gereken önemli teknik engeller var.
Elektrikli otomobillere yönelik mevcut lityum iyon piller 800 döngü veya daha fazla dayanabiliyor. Bu, 800 kez indirilip yeniden şarj edilebilecekleri anlamına gelir. Lityum-kükürt çeşitleri çok daha hızlı ayrışma eğilimindedir. Chicago Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda pil araştırmacısı olan Shirley Meng, şu anda yaklaşık 100 döngü dayandığını söylüyor.
Bunun nedeni, lityum-sülfür pillere güç sağlayan kimyasal reaksiyonların kontrol altına alınmasının zor olmasıdır. Lityum ve kükürt arasındaki istenmeyen reaksiyonlar pillerin ömrünü kısaltır.
Lyten, gelecek vaat eden lityum-kükürt pillerini keşfeden ilk şirket değil. Teknoloji onlarca yıldır inceleniyor. Britanyalı Oxis Energy gibi bazı şirketler kapanırken, Sion Power da dahil olmak üzere diğerleri lityum sülfürü terk etti. Ancak Meng, alternatiflere olan talebin ve alternatif pillere olan ilginin artmasının Lyten'in daha önceki çabaların başarısız olduğu yerde başarılı olmasını sağlayabileceğini söylüyor.
Yardımcı malzeme olarak grafen
Şirket sözcüsü Mickolajczak'a göre Lyten, bazı örneklerin son zamanlarda 300 döngüye ulaşmasıyla pillerinin ömrünü uzatma konusunda ilerleme kaydetti. Başarısını Lyten'in istenmeyen yan reaksiyonları önleyen ve hücrenin enerji yoğunluğunu artıran 3 boyutlu grafen malzemesine bağlıyor. Şirket, iki boyutlu versiyona göre daha karmaşık bir yapıya sahip olan 3D grafeni sensörler ve kompozit malzemeler gibi diğer ürünlerde de kullanmak istiyor.
Son gelişmelere rağmen Lyten, elektrikli bir arabaya güç sağlayacak kadar uzun süre dayanan piller üretmekten hâlâ uzak. Bu arada şirket, ömrünün o kadar da önemli olmadığı hücrelerini pazara sunmak istiyor. Lyten'in sürdürülebilirlik müdürü Keith Norman, lityum-sülfür pillerin son derece hafif olabildiği için şirketin, örneğin sık sık pil değişiminin ağırlıktan tasarruf etmeye değer olduğu durumlarda dronlar üreten müşterileriyle birlikte çalıştığını söylüyor.
Şirket, 2023 yılında yılda maksimum 200.000 hücre kapasitesiyle pilot üretime başladı. Şirket kısa süre önce az sayıda hücre üretmeye başladı ve bunların bu yılın sonlarında ödeme yapan müşterilere teslim edilmesi bekleniyor. Lyten hangi müşterilerinin olduğunu ayrıntılı olarak söylemiyor.
Lityum-kükürt piller henüz başlangıç aşamasında olsa da Lyten potansiyele inanıyor: Celina Mikolajczak'ın da işaret ettiği gibi lityum-iyon piller maliyet, dayanıklılık ve enerji yoğunluğu açısından gelişmeye devam ediyor. Alternatif teknolojiden de beklentimiz budur. Daha düşük malzeme maliyetleri iyi bir başlangıçtır.
(Jle)
Haberin Sonu