Silisyum anot pillerinin potansiyeli, elektrikli araç sürücüleri ve akıllı telefon kullanıcıları arasında heyecan yaratmaya devam ediyor. Bu piller, enerji yoğunluğunu önemli ölçüde artırma ve şarj sürelerini kısaltma vaadi taşıyor.
Son on yıl içinde birçok şirket, silisyum anot üzerine çalışmalar yapmaya başladı. Bu teknoloji, tüketici elektroniği üreticileri arasında da yer bulmaya başladı. Örneğin, giyilebilir teknoloji üreticisi Whoop, Sila’nın malzemelerini kullanıyor; Group14’ün pilleri ise çeşitli akıllı telefonlarda bulunuyor.
Bununla birlikte, asıl hedef elektrikli araç pazarında büyük bir yer edinmek. Benchmark Minerals’a göre, bu pazar tüketici elektroniğinden çok daha büyük. Ancak bu alana girmek isteyen yeni girişimlerin, şimdiye kadarkinin çok üzerinde miktarda silisyum anot malzemesi üretmeleri gerekiyor.
Group14, Güney Kore’deki BAM-3 fabrikasında üretim sürecine başladığını duyurdu. Bu tesis, yıllık 2,000 ton silisyum pili malzemesi üretebilecek kapasiteye sahip ve bu da yaklaşık 10 gigavat-saat enerji depolamaya yarayacak; bu da yaklaşık 100,000 uzun menzilli elektrikli aracı beslemek için yeterli.
Group14’ün CEO’su ve kurucu ortağı Rick Luebbe, bu durumun hem şirket hem de sektör için büyük bir anlam taşıdığını belirtti.
BAM-3 tesisi, Group14 ve Koreli pil üreticisi SK arasında yapılan ortak bir girişim olarak kuruldu. SK, projenin %75’ine sahipti, ancak geçen yaz hisselerini Group14’e sattı.
Luebbe, “SK’nin mali sorunları ve pil ile pil malzemeleri stratejilerini yeniden önceliklendirme konusundaki zorlukları varken, bu durum bizim için harika bir fırsat oldu,” dedi.
Girişim, Porsche’nin pil birimi Cellforce Group, StoreDot, Molicel ve Sionic gibi birçok şirketle işbirliği yapmaktadır. Porsche, aynı zamanda Group14’e yatırım yapmıştır.
Günümüzdeki modern piller, anot malzemesi olarak genellikle karbon kullanıyor. Bu yöntem yeterli olsa da, bilim insanları uzun zamandır silisyumun, daha fazla lityum iyonu depolama kapasitesiyle enerji depolama için daha uygun olduğunu biliyor. Ancak, saf silisyum anotlarının genleşme ve parçalanma gibi dayanıklılık sorunlarını çözmeleri gerekiyor.
Group14’ün çözümü, minik silisyum parçacıklarını yerinde tutan sert karbon iskeletidir. Böylece anotun genleşmesi veya parçalanması önlenir. Bu iskelet, lityum iyonlarının ve elektronların geçmesine izin veren nanoskalalı deliklerle doludur ve ayrıca anodu, bozulmadan hızlı bir şekilde şarj etmeye yardımcı olur.
Group14’ün müşterilerinden Sionic gibi bazıları, enerji yoğunluğunu %50 oranında artırmak için silisyum anotlarını kullanıyor. Diğerleri, Molicel gibi, silisyumun hızlı şarj yeteneklerine odaklanarak, bir pili tamamen doldurmanın sadece 90 saniye sürdüğü bir tasarım geliştirdi.
Silisyum anotlarının bu tür bir uygulaması, elektrikli araç pazarında devrim yaratabilir. Çinli elektrikli araç üreticisi BYD, bu tür bir yetenek geliştirmek için geçen hafta %10’dan %70’e beş dakikada “ani” şarj olabilen yeni bir pil paketi tanıttı. Luebbe, BYD’nin yeni pilinde silisyum-karbon kullandığından emindir.
Eğer şarj ağları bu tür bir elektrikli aracı destekleyebilirse, menzil kaygısı tarihe karışacak. Günümüzde otomobil üreticileri, tüketici endişelerini hafifletmek için 300-400 mil arası menzil sunmaya çalışıyor. Ancak bu rakamlara ulaşmak büyük piller gerektiriyor, bu da maliyet, ağırlık ve hacim artışına neden oluyor. Anlık şarj, kayda değer menzil sunarak otomobil üreticilerinin pil paketlerini inceltmesini sağlayabilir.
“130 kilovat-saat bataryaya sahip bir Rivian’im var, bu inanılmaz maliyetli,” diyen Luebbe, anlık şarj ile trafik ışıklarında indüktif şarj gibi kavramların daha gerçekçi hale geleceğini ifade etti. “Artık şarj etmeyi asla düşünmeyeceksiniz.”
