Lyten’in yenilikçi malzemesi 3D Grafen, lityum-kükürt hücre kimyasının lityum-iyonu geçmesini ve önümüzdeki yıllarda elektrikli araç (EV) üretimi için sahneyi hazırlamasını sağlıyor.

Kaliforniya merkezli bir malzeme şirketi olan Lyten, lityum-sülfür (Li-S) teknolojisini kullanarak mevcut lityum-iyon (Li-ion) hücre kimyasını EV uygulamalarından uzaklaştırmayı hedefliyor. Lyten’in başkanı ve CEO’su Dan Cook, SAE Media’ya verdiği demeçte, mevcut malzemelerinin geleneksel Li-ion pillere göre neredeyse 2,5 katı kadar performans gösterdiğini söylüyor.

Gelişmiş malzeme şirketi Lyten, tek bir atom katmanından oluşan bir karbon allotropunun düz bir şekilde düzenlendiği geleneksel iki boyutlu (2D) kafes nano yapıya sahip grafene karşı üç boyutlu (3D) grafeni geliştirdi.

Cook, yaptıkları şeyin kükürtün ‘çubuklar’ içinde kafeslenmesi için bir karbon iskelesi oluşturmak olduğunu belirtiyor. Bu çubuklar, sülfürü tutacak kadar küçük, fakat Li-ion’un iskele yapısına girip çıkacak kadar geniş boyutlara sahiptir.

Lyten’in ticari markalı 3D Grafen’i, Cook’un günümüzün Li-ion kimyası için “bir sıçrama teknolojisi” olarak tanımladığı birinci nesil bir pil teknolojisidir. Firmanın bir Li-S pil üretmek için gereken süreçler, araçlar ve malzemelerle ilgili birçok patenti bulunuyor. Cook, “Üçüncü taraf kararına göre, dünyadaki en büyük 3D Grafen fikri mülkiyet portföyüne sahibiz.” sözleriyle dikkatleri çekiyor.

Li-S pil hücreleri, silindirik, torbalı veya prizmatik gibi birden fazla formatta üretilebiliyor. Lyten, pilleri ABD’de yerel bir tedarik zinciri kullanarak üretmeyi planlıyor. Pozitif elektrotun tipik olarak katmanlı bir oksit (lityum kobalt oksit gibi), polianyon (lityum demir fosfat gibi) veya spinel (lityum manganez oksit gibi) yoluyla bir metal oksit olduğu Li-iyon pilin aksine, Li-S pil metal oksit içermez.

Cook, Li-S pillerin metal oksit içermemesi nedeniyle güvenlik faktörünün kendileri için zorlayıcı olduğunu belirtiyor. Piller aşırı şarj olduğunda meydana gelebilecek termal kaçak sırasında lityumun metal ile reaksiyona girmesini sağlayacak oksijenin olmadığına da sözlerinde yer veriyor. Buna karşılık, Li-S pillerin üretim sürecinin bir kısmında metan gazı yer alıyor. Cook, metan akışından karbonun yakalandığını ve pilde kullanılmak üzere katı, çekirdekli bir malzeme oluşturulduğunu söylüyor.

Şirket içi laboratuvar testleri, Lyten’in Li-S pillerinin çalışma aralığının -30º C ile 60º C arasında olduğunu gösteriyor. Lyten’in otomotiv başkanı Gregory Deveson, bu sıcaklık aralığında pilin ısınması veya soğutulması sonucunda bir  performans kaybı olmadan çalıştığını söylüyor. Hızlı şarj süresinin %80 şarj için 20 dakikadan az olduğunu ve mevcut pil ömrünün de 1000 devir olduğunu da sözlerine ekleyen Deveson, hedeflerinin 1800 devir yani bir milyon milden fazla sürüş olduğunu belirtiyor.

Lyten’in Li-S pilleri için hedeflenen üretim başlangıcı 2025-2026 olarak belirtiliyor.

KAYNAK: https://www.sae.org/news/2021/10/3d-graphene-boosts-new-batteries-beyond-lithium-ion