Normalde telefon bataryasına saç telinden 10,000kat daha ince nanodot kristaller eklerseniz, telefonunuz sadece 30 saniyede şarj olabilir, fakat birkaç şarjdan sonra bu etki sonlanır. Buna rağmen Vanderbilt Üniversitesi’nden bilim insanları bu problemin üstesinden gelmek için aptal altını olarak da bilinen, demir pirit kuantum dotlardan yapılan piller düzinelerce kez hızlı şarj olabiliyor.
Makine mühendisliğinden Yrd. Doç. Cary Pint , dünyada bolca buluna demir pirit madeniyle çalışmalar yaptı. Normalde kömür üretiminde yan ürün olarak ortay çıkan bu madde çok ucuz olduğundan, lityum bataryalarda kullanılıyor. Normalde nano materyaller 10 nm’ye kadar düştüğünde, bataryalarda elektrolitlerle reaksiyona giriyor, bu nedenle sadece birkaç kez şarj olabiliyor.
Douglas ve diğer uzmanlar nanoparçacık üretiminde uzmanlaşarak, ultra küçük nanoparçacık yaklaşımı izledi. Diğer pillerde kullanılan farklı boyutlardaki demir pirit kuantum dotlara benzer şekilde fakat daha küçük milyonlarca 4,5 nm’lik ultra küçük nanokristal kullanıldı. Böylece pilleri şarj döngüsünü ve hızını geliştirdiler.
Araştırmacılar bu demir pirit yöntemini, demir ve lityum sülfür(sodyum sülfür) bileşiğini yerine koyabileceklerini gördüler.
Böylece ultra küçük nano parçacıkların uzun süreli uygulanamazlığına dair kural geçersiz kalıyor. Böylece lityum veya sodyum iyonları yerine demir pirit kullanılabilecek.
Normalde demir çok yavaş difüzyon olsa da ultra küçük nanoparçacıklar sayesinde difüzyon uzaklığı azaltılabiliyor.
Cary Pint , kimyasal depolama mekanizmalarını ve bunların nano boyuttaki parçacıklara olan bağlılığı anlaşılabilirse, batarya performansında evrim yaşanarak, Moore yasasına karşı duracak bir yol açılabilir. Bu sayede elektrikli araçlarda gelişim yaşanabilir.
Geleceğin pilleri saniyeler için şarj olacak, günlerce şarjını koruyacak. Binlerce kez şarj olabilecek bu piller, petrole karşı daha fazla enerji depolama alanı ile ciddi bir rakip olabilecek.
Kaynak: http://phys.org/news/2015-11-quantum-dots-gold-boost-battery.html#jCp
Bir Yorum