Rice Üniversitesi mühendisleri, lityum iyon bataryaları daha verimli hale getirmenin bir yolunu bulmuş olabilir. Raporlara nazaran araştırmacılar, lityum kaybını azaltmaya muavin olan ve bir pilin ömür döngüsünü iyileştiren, ön-lityumlama (prelithiation) olarak herkesçe malum olan bir aşaması optimize eden ölçeklenebilir bir metot geliştirdiler. İşlem, silikon anotların daha emin bir lityum metal parçacığı ile kaplanmasını en gerekli alıyor.
Bu gelişme, Rice laboratuvarındaki bir kimya ve biyomoleküler mühendisinin anotların üstüne parçacık karışımından bir kat püskürtmeyi denemesi ile ortaya çıktı. Mühendis Sibani Lisa Biswal, anotların üstüne iyice püskürtme yapmanın batarya ömrünü yüzde 22 ile 44 içinde iyileştirdiğini buldu. bundan farklı olarak, daha çok oranda kaplamaya haiz batarya hücreleri daha yüksek verimlilik sağlayabiliyordu.
Bu gelişme fazlaca mühim ve pille işçi cihazları günlük hayatımızda kullanma şeklimizi bir bütün olarak değiştirebilir. Telefonlar, akıllı saatler ve pille işçi öteki farklı ürünler, gereksinim duydukları elektriği yaratmak için lityumla işçi bataryaları kullanıyor. Üstlerine bu parçacıkların püskürtülmesi ile lityum pillerin emek harcama verimliliğini artırabilirsek, birden çok alanda batarya ömrünü iyileştirebiliriz.
Sadece bu sürecin bir dezavantajı da bulunmakta. Tam kapasitede çalıştırıldığında (yüzde 100’e kadar şarj edildiğinde), üstünde parçacıklar var olan piller sonraki döngülerde daha süratli tükenmeye başladı. Bulguları detaylandıran tam bir emek harcama ACS Applied Energy Materials’da gösterildi.
Normal olarak, öteki gelişmeler de pillerin daha verimli olmasına yardım edebilir. Her şeyden önce, lityum iyon pillerdeki grafiti silikonla başka bir yere almak, daha iyi bir enerji yoğunluğu sağlar. Bunun sebebi, grafitin silisyumdan daha azca lityum iyonu toplayabilmesidir. Şimdilerde umumi lityum iyon bataryalarda bu değişimin hazırlanması için yoğun bir baskı bulunmakta.
Sadece lityum iyon pillerin verimliliğini artıran yeni parçacık spreyi benzer biçimde pillerdeki silikonun da çeşitli negatif yanları bulunmakta. Buradaki en büyük mesele, silikonun, aslına bakarsak lityumu tüketen ve bundan dolayı bataryası hızla tüketen sert elektrolit fasıla fazı oluşturabilmesi.
Eğer bu probleminin üstesinden gelebilirsek, bu yeni parçacık ve lityum iyon bataryalarda silikon kullanımı daha uzun ömürlü ve daha güvenilir piller sağlayabilir. Pildeki gelişmeler ilim dünyasını şaşırtmaya devam ediyor ve bu keşiflerin devam etmesini ve sonunda bir halde daha geniş tüketici pazarına ulaşmasını umabiliriz.
