Kaliforniya Üniversitesi, Irvine’den araştırmacılar yüz binlerce kez yeniden şarj edilebilen, bir daha değiştirme gerektirmeyen pillere bir adım yaklaştılar. Devrimsel çalışma sayesinde ticari pillerin ömürlerin büyük ölçüde artacak. Böylece akıllı telefonların, bilgisayarların, arabaların ve uzay araçların pillerini değiştirmeye gerek kalmayacak.
Bilim insanları uzun süredir, pillerde kullanmak için nano teller arıyordu. İnsan saçından binlerce kat daha ince ve çok iletken olan bu teller, büyük bir yüzey alanı yaratarak, daha fazla depolama alanı ve dolayısıyla daha fazla elektron transferi imkanı tanıyor. Buna rağmen bu filamanlar çok kırılgan ve sürekli şarj,deşarj ve döngüye gelemiyor. Tipik bir lityum iyon pil şişer ve sızıntılar yapar , bu nedenle çatlaklar oluşturmaya başlar.
Kaliforniya Üniversitesi’nden araştırmacılar bu problemi çözmek için altın nano telleri manga dioksit ve pleksiglas-jel benzeri elektrot birleşimi içinde kapladılar. Bu karışım güvenilir ve hasara karşı dayanıklıdır.
Doktora öğrencisi Mya Le Thai tarafından yapılan deneyde, piller 200,000’den fazla döngüde test edildi. 3 ay süren test sonucunda ne kapasite kaybı ,ne de nanotellerde kırılma gerçekleşti. Elde edilen bulgular American Chemical Society’s Energy Letters dergisinde yayınlandı.
Bu zor çalışmanın tesadüfen bulunduğu söyleniyor. “Mya öylesine oyalanıyordu, bütün her şeyi ince bir tabaka haline getirip, şarja soktu başladı. Sonrasında bu jeli kullanarak, kapasite kaybı olmaksızın yüzbinlerce kez şarj edebileceğini keşfetti,” diyor Penner.
“Bu gerçekten çılgıncaydı, çünkü bu gibi denemelerde en fazla 5000-7000 kez şarjda pil ölürdü,”diyor.
Araştırmacılar yapışkanın, pildeki metal oksitleri plastikleştiriyor ve esneklik sağlayarak çatlamayı engelliyor.
“Bu kaplanan elektrot şeklini koruyarak, daha güvenilir bir opsiyon haline getiriyor. Bu araştırma sayesinde nanotel tabanlı batarya elektrotları daha uzun ömre sahip olacağında, bu türdeki pilleri gerçeğe dönüştürebilir.
Kaynak : ScienceDaily
- Mya Le Thai, Girija Thesma Chandran, Rajen K. Dutta, Xiaowei Li, Reginald M. Penner. 100k Cycles and Beyond: Extraordinary Cycle Stability for MnO2Nanowires Imparted by a Gel Electrolyte. ACS Energy Letters, 2016; 57 DOI: 10.1021/acsenergylett.6b00029
