Rice Üniversitesi’ndeki mühendisler, lityum iyon pillerini daha verimli hale getirmenin yolunu bulmuş gibi görünüyor. Yapılan raporlara göre, araştırmacılar, lityum kaybını azaltmaya yardımcı olan ve pilin yaşam döngüsünü iyileştiren gelişmiş bir “prelithiation” (ön-lityasyon) tekniği geliştirdi. Bu yenilikçi yöntem sayesinde, telefonlar, tabletler ve diğer lityum-iyon pilli mobil cihazların şarjı arttırılabilecek.
Optimize edilmiş prelithiation tekniği, silikon anotların daha kararlı bir lityum metal parçacığı ile kaplanmasına dayanıyor. Bu inovatif geliştirme, Rice laboratuvarındaki bir kimya ve biyomoleküler mühendisinin anotların üzerine parçacık karışımından bir kat püskürtmesiyle gerçekleştirildi.
Mühendis Sibani Lisa Biswal’ın yaptığı çalışma, anotları aşağı yönlü püskürtme yöntemiyle pil ömrünün yüzde 22 ila 44 arasında iyileştirilebileceğini tespit etti. Ayrıca, daha fazla kaplama ile kaplanmış pil hücrelerinin daha yüksek verimlilik sağlayabileceğini gözlemledi. Bu gelişme, gerçekten büyük bir öneme sahip olup pil ile çalışan nesneleri günlük hayatımızda kullanma şeklimizi tamamen değiştirebilir.
Lityum Pillerin Ömrü Parçacık Püskürtme ile Uzayacak
Telefonlar, akıllı saatler ve diğer birçok cihaz, çalışmak için lityumla çalışan pillere güveniyor. Parçacık püskürtme teknolojisi sayesinde, bu lityum pillerin çalışma süreleri önemli ölçüde uzatılabilecek. Bu inovatif yaklaşım, pil ömrünün uzunluğunu ve verimliliğini artırarak, birçok alanda kullanılan cihazların performansını önemli ölçüde iyileştirebilir. Eğer bu yöntem, üreticiler tarafından kabul edilirse, akıllı telefonların pil ömründe büyük bir gelişme yaşanması beklenmektedir.
Lityumla çalışan pillerin verimliliğini artırmak için yapılan çalışmaların pek çok avantajı bulunmasına rağmen, beraberinde bazı dezavantajlar da getirmiştir. Araştırmalar, bu tür pillerin tam kapasiteyle çalıştırılması durumunda (yüzde 100 şarj edildiğinde) pil performansında azalmaya yol açan bir sorunun ortaya çıktığını göstermiştir. Ancak, bu olumsuz duruma yönelik alternatif çözümler de bulunmaktadır. Lityum iyon pillerdeki grafiti silikonla değiştirmek, pillerin enerji yoğunluğunu artırarak daha verimli bir performans elde etmeyi sağlayabilir.
Lityum iyon pillerin verimliliğini artırmak için kullanılan yeni parçacık spreyi gibi yaklaşımlarda, pillerdeki silikon kullanımının da bazı olumsuzlukları bulunmaktadır. Bu durumun temel nedeni, silikonun lityumu tüketen ve böylece pilin hızla tükenmesine yol açabilen katı elektrolit ara fazını oluşturabilmesidir. Ancak, araştırmacılar bu sorunun üstesinden gelmeyi başarırsa, silikonun lityum iyon pillerde kullanımı daha uzun ömürlü ve daha güvenilir piller sağlayabilir.
