Bildiğiniz gibi günlük hayatta tanıdık olduğumuz pillerin geneli ağır kimyasallardan meydana geliyor; bu da onları çevre dostu olmaktan epey uzaklaştırıyor. Bu durumu değiştirmek için Maryland Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yeni bir araştırma projesi başlattı; böylece küçük çaplı olsa da bir değişimi başlatmaya adım atmış oldular. Profesör Hongli Zhu tarafından yönetilen ekibin başarısı, kullanılabilecek en doğa dostu malzeme olan odun ile şarj edilebilir pil üretmeleri. Bu yeni alternatif pil, var olanların aksine sağlayacağı düşük maliyet ve atıldığı takdirde çevreye sıfır zarar verme potansiyeli ile ilgiyi hak ediyor.
Günümüzde telefonlarımız gibi birçok teknolojik aygıtta şarj edilebilir pil teknolojisi olarak, lityum iyon pilleri kullanıyoruz. Bu sistemin temelinde akım, lityum iyonlarının negatif elektrottan pozitif elektrota taşınmasıyla taşıyor. Bu konsept Hongli Zhu’nun ekibinin tasarımladığı odun tabanlı piller ile aynı. Tabii bu sistemde akımı taşıma görevini lityum değil sodyum iyonları üstleniyor.
Peki, odunu seçmelerinin sebebi ne? Piller şarj edilip dolduruldukların da zamanla bir miktar şişmeye uğrarlar. Bu zamanla pilin sert yapısının yavaşça kırılmasına sebep olur. Araştırmacıların sarı çam ağaçlarından topladığı selüloz lifleri doğal olarak esnek olduğundan bu baskıya dayanabiliyor. Odunun bu özelliği onu sıvı elektrotları tutmak için pilin yapısı açısından mükemmel bir materyal haline getiriyor.
İnce bir çinko tabakasıyla kaplandıktan sonra, lifler pilin dayanıklılığını 400 şarj döngüsününde üzerinde olmasını sağlıyor; bu da birçok lityum iyon pilinden ve de çoğu nano ölçekli pilden daha uzun bir ömür demek. Tekrar tekrar şarj edilip kullanılmasının sonucunda lifler buruşuyor; ama halan yeterince bütün kalabiliyor, böylece verimli iyon transfer ortamını sağlayıp pil bütünlüğünü koruyup çalışmaya devam ediyor.
Bir sodyum iyon pilini, lityum pili ile kıyaslarsak o kadar verimli enerji depolayamadığını görürüz; buna rağmen araştırtmacılar bu ilk aşamalarda bile 339 mAh/g (her gram için saatteki mili amper değeri) ölçümünü elde etmişler. Hongli Zhu’nın ekibine göre dizaynın geliştirilmesi halinde nano piller için depolama kapasitesi geniş anlamda arttırabilir. Teorik olarak kapasite 847 mAh/g olabilir.
Sodyum iyonların sahip olduğu bu düşük enerji yoğunluğu bir diğer açıdan da bu teknolojinin kısa zaman içinde akıllı telefonlarınızın pillerini bir blok oduna çeviremeyeceği anlamına geliyor. Bunun yerine, bu odun tabanlı piller büyük ölçekli olarak yüksek miktarda güneş gücünü depolamada ve endüstriyel alanda kullanılabilir.
Bu denli genel bir kullanışlılığa ulaşmak için de elbette zamana ihtiyaç var. Kullanımda olan nano ölçekteki pillerin isimlerinin hakkını verdiğini düşünürsek bu çok doğal. Maryland Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bir A4 kâğıdından 1000 kat kadar ince sodyum iyon pilleriyle çalışıyorlar.
Ekibe göre bu teknoloji yeni kuşak düşük maliyetli sodyum iyon pillere bir taslak olabilir. Ve eğer önceki piller gibi çevreye zarar vermediklerini düşünürsek, çalışmanın gerçekten değerli bir taslak niteliğinde olduğu gözüküyor.
0 Yorumlar