Pillerin Daha Uzun Ömrünü Sağlamak İçin Geliştirilen Malzeme

Pillerin Daha Uzun Ömrünü Sağlamak İçin Geliştirilen Malzeme
⌛ Reading Time: 3 minutes

Cihazlarındaki lityum iyon pillerin yeterince uzun süre dayanmamasından rahatsız olmayan birimiz yoktur. Pil ömrü çok kısaldığı için yeni cihazlar satın almak çok sinir bozucu. Bilim adamları bunu fark ettiler ve pillerin ömrünü uzatacak ve pillerin daha uzun ömürlü olmasını sağlayacak yeni bir malzeme geliştirdiler.

Lityum İyon Pillerle İlgili Sorunlar

Yeni telefonlar ve diğer cihazlar, başlangıçta her zaman sonsuza kadar dayanacak gibi görünen pillere sahiptir. Ancak zamanla, daha az ve daha az saat sürerler. Her yerde yanınızda şarj aleti taşımanıza neden olur. Bazı cihazların değiştirilebilir pilleri vardır; bazıları yapmaz. Onları değiştiriyor musunuz yoksa sadece cihazı mı atıyorsunuz? Yoksa sadece onunla mı yaşıyorsun?

Birçok insan sadece cihazlarını değiştirmeyi seçtiğinden, bu bir kirlilik sorununa yol açar. Daha büyük ölçekte, pil ömrü elektrikli araçlarda da bir sorundur ve hiç kimse bir arabada pil sorunu yaşamak istemez.

Pillerdeki negatif terminaller olan grafik anotlar, hızlı bozulmanın arkasındadır. Anotlar, şarj ve deşarj için elektromanyetik reaksiyonlar için bir durum yaratmak için katotlar (pozitif terminaller) ve elektrolitler (terminaller arasında yükü taşır) ile birlikte çalışır. Grafitin bağlayıcısı olmasaydı, parçalanırdı. Poly (PVDF), günümüz akülerinde en yaygın olarak kullanılan bağlayıcıdır. Ancak, bu amaç için kullanılacak en ideal malzeme değildir.

Bilim İnsanları Yeni Bağlayıcı Geliştirdi

Japonya İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (JAIST) bilim adamları, yeni bir kopolimer bağlayıcı malzeme geliştirdi pillerin ömrünü uzatacak
uzun. Bu yeni bağlayıcı malzeme bir bis-imino-asenaftenkinon-parafenilen (BP) kopolimerinden yapılmıştır.

Bu araştırma ACS Applied Energy Materials’da yayınlandı. Profesör Noriyoshi Matsumi, Profesör Tatsuo Kaneko, Kıdemli Öğretim Görevlisi Rajashekar Badam, doktora öğrencisi Agman Gupta ve eski doktora sonrası araştırmacı Aniruddha Nag ile araştırmaya öncülük etti.

Bu yeni malzeme pillerin daha uzun süre dayanmasını nasıl sağlıyor? Kopolimer bağlayıcı daha iyi mekanik stabiliteye sahiptir ve anoda daha iyi yapışır. Bis-imino-asenaftekinon grupları ile grafit arasındaki “π-π etkileşimleri” bundan kısmen sorumludur. Kopolimerin ligandları da bakır akım toplayıcılarına daha iyi yapışır.

Yeni Pil Malzemesi Bitti

Kopolimer ayrıca poliden daha iletkendir ve çok fazla dirençle karşılaşmayan daha ince bir iletken katı elektrolit arayüzü oluşturur. Kopolimerin elektrolitlerle kolayca reaksiyona girmemesi de bozunmayı önler.

Bütün bunlar daha iyi performans için bir ortam yaratır. Bağlayıcı olarak PVDF kullanan bir yarı hücre, yaklaşık 500 şarj-deşarj döngüsünden sonra orijinal kapasitesinin yalnızca yüzde 65’ini sergilerken, bağlayıcı olarak BP kopolimerini kullanan yarı hücre, bu tür 1700’den fazla döngüden sonra yüzde 95’lik bir kapasite koruma gösterdi. ”diye açıkladı Prof. Matsumi.

Bir döngü sırasında bir hücreden ne kadar yük aktığını karşılaştıran bir ölçü de vardır. Yeni malzemenin daha verimli olduğu bir kez daha kanıtlandı. Test sırasında çekilen görüntüler, kopolimerler üzerinde küçük çatlaklar yağarken, poli büyük çatlaklar gösterdi. Bu, toplam döngü sayısının üçte birinden daha az bir süre sonra oldu.

Lityum İyon Pillerin Geleceği

Elbette bu çalışmadan sonra umut, daha uzun ömürlü lityum iyon pillerin oluşturulmasına yol açacağıdır. Kesinlikle bazı çevresel sorunları çözecek ve tüketicilere çok fazla para kazandıracak, baş ağrılarından bahsetmiyorum bile.

Yeni Pil Malzemesi Şarjı

“Dayanıklı pillerin hayata geçirilmesi, uzun süreli kullanım için daha güvenilir ürünlerin geliştirilmesine yardımcı olacaktır. Bu, tüketicileri uzun yıllar kullanılacak elektrikli araçlar gibi daha pahalı pil tabanlı varlıkları satın almaya teşvik edecek” dedi.

Profesör ayrıca, bu tür geliştirilmiş pillerin tıp camiasında da, özellikle yapay organlar için piller ve defibrilatör ve kalp pili gibi implante edilmiş cihazlar için harika şeylere yol açacağına dikkat çekti.

Geri kalanımız için, bu, birkaç yıl sonra akıllı telefonlarımızın şarjını hala elinde tutacağı ve onları değiştirmek için çok hevesli olmayacağımız anlamına gelir. O zamana kadar pillerin nasıl daha uzun süre dayanacağını anlatan bu kılavuzu okuyun.

How useful was this post?

Click on a star to rate it!

Average rating 0 / 5. Vote count: 0

No votes so far! Be the first to rate this post.