Page 8 - ChemLife Sayı 49

8 CHEMLIFE KIMYA VE TEKNOLOJILERI GAZETESI SEKTÖREL GELIŞMELER

YENI NESIL

PILLER OLUŞTURMAK

Avustralya'daki Queensland Üniversitesi'nde pil malzemeleri araştırmacısı olan
Xiaodan Huang, günümüzün lityum-iyon şarj edilebilir pillerinden daha iyi
bir pil tasarımı düşünmenin zor olmadığını söylüyor. "Yeni pil tasarımları için
mevcut lityum iyon pillerden daha iyi enerji yoğunluğu, daha iyi güç yoğunluğu
sağlayabilen, daha hızlı şarj etme özellikleri sağlayan birçok konsept var" diyor ve
ekliyor; "Fakat bu pilleri teoriden endüstriye, temel bilgiden prototipe getirmeye
çalıştığımızda birçok zorluk var"

Bazı ümit verici pil konseptleri, yarım diyor. Bu yeni nesil pil konseptlerinin ni elementin olup olmadığı sorusuna Daha yüksek kapasiteli yeni nesil bir
yüzyıldır araştırma aşamasında kal- sonunda laboratuvardan ne kadar kısa cevap olarak “hayır," diyor. Ancak pile giden bir yol, grafiti alternatif bir
dı, ancak laboratuvarlarda daha uzun çabuk çıktığı büyük soru, diye de ek- bu, günümüzün ticari pillerinin birçok anot ana malzemesi ile değiştirmek
süre çürüyüp gitmemeliler. liyor. “Ancak ciddi bir yatırım yaparsak, katı enerji yoğunluğuna sahip lityum olabilir. Grafit, gram başına 372 mAh
birkaç yıl içinde ürünlerin geleceğini bazlı piller yapamayacağımız anlamına şarj kapasitesine sahiptir, ancak anotta
Ortaya çıkan çok sektörlü elektrifikas- görmeye başlayacağız." gelmiyor, diye ekliyor. bir alaşım reaksiyonu yoluyla lityum
yon patlamasıyla ateşlenen, yüksek iyonlarını emebilen silikon, gram başına
performanslı pil teknolojilerini gerçek Telefonlar, dizüstü bilgisayarlar veya Lityumu kaybetmek yerine, birçok lit- 2009 mAh kapasiteye sahiptir. Pilin
dünyada kullanıma sokmak için yoğun elektrikli araçlar gibi mobil uygula- yum-iyon ötesi pil konsepti, mevcut şarj edilmesi silikonun %400 şişme-
bir çaba gösteriliyor. Araştırmanın en malar için daha iyi bir pil yapmak için nesil teknolojiyi aşağı çeken ağırlığın sine neden olur, ancak grafitinkinden
önemli alanlarından biri, şebeke öl- tanımlayıcı tasarım parametresi, mak- bir kısmını ortadan kaldırmayı amaç- 40 kat daha fazla bir hacim değişikliği
çeğinde elektrik enerjisi depolama- simum elektrik enerjisini mümkün olan lıyor. “Anot tan başlanarak” olmaktadır. Bu aşırı genleşme ve bü-
ya uygun pillerdir. Diğer bir etken de en küçük, en hafif pakete sığdırmaktır. zülme, silikon anodu kırarak zayıf pil
elektrikli araçlara olan talep. Periyodik tabloya geri dönüp sıfırdan Ticari lityum-iyon piller, her zaman döngüsüne yol açar.
böyle bir pil tasarlayacak olsanız bile, bir interkalasyon anodu olarak grafit
Avustralya, Melbourne'daki Monash lityumun ötesine geçmek hâlâ zor- kullanır. Lityum iyonları, grafit konak- Silikonla ilgili sorunlar, birçok araştır-
Üniversitesi'nde pil kimyageri olan dur. En küçük, en hafif metaldir ve bir çının ayrı ayrı katmanları arasında yer macının onu atlamasına ve nihai lityum
Matthew Hill, "ABD ve Avrupa'da elektronu vermeye isteklidir. alır. Liu, "Grafit ile lityum için mutlu bir pil anot malzemesine, yani lityum me-
elektrikli araçlar ve emisyonlar hak- ev inşa edersiniz" diyor. Ancak grafit, talinin kendisine bakmasına neden
kında çıkarılan yasalara bakarsanız ve Kaliforniya Üniversitesi, San Diego, enerji yoğunluğunu düşürerek pile oldu. Aktif yük taşıyan malzemeden
pazarın büyüklüğüne ilişkin toplamları ABD'de pil araştırmacısı olan Ping Liu, hacim ve ağırlık katmaktadır. yapılmış bir lityum metal anot, gram
yaparsanız, bu yeni pillerin geleceğine "Lityumla rekabet edebilecek enerji başına 3860 mAh teorik kapasiteye
dair tam bir kesinlik ortaya çıkacaktır" yoğunluğuna sahip olabilecek yepye- ALTERNATIF MODELLER sahiptir.