Silikon Anot, Lityum İyon Bataryalar için Yeni Dönem mi?

Uzmanlar, bataryalar üzerinde yapılan çalışmalarda, genellikle bataryları hafifletme ve kapasitelerini artırma amacını güderler. Bu amacı gerçekleştirebilmek için ise kullanılan element ya da teknolojiyi değiştirmeyi tercih ederler. NanoGraf’ın kullandığı teknoloji lityum-iyon pillerde rakiplerine kıyasla %10’luk kapasite artışı sağladı. Detaylar haberimizde.

A- A+

20.07.2021 tarihli yazı 5301 kez okunmuştur.

Kullanılan elektronik cihaz sayısının artması ve bu cihazların hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmesi, uzun ömürlü bataryaya olan ihtiyacımızı bir hayli artırdı. Bataryaların dayanma süresi kadar hafifliği ve hızlı şarj olması da kullanıcı açısından önemli hale geldi. NanoGraf ürettikleri son 18650 lityum iyon bataryanın şu ana kadar üretilenlerden %10 daha fazla enerji yoğunluğuna sahip olduğunu iddia ediyor.

Şirket en büyük desteği Amerika Savunma ve Enerji Bakanlığından alıyor. Askerlerin taşıdığı teçhizatı hafifletmek amacıyla desteklenen proje kapsamında üretilen bataryalar %15 oranında hafifletildi. Üretimi onaylanma aşamasında olan pillerin, 2022 yılında askerler tarafından denenmesi bekleniyor.

►İlginizi Çekebilir: Voltaik Pil: İlk Bataryanın Doğuşu | Pillerin Tarihsel Gelişimi 2. Bölüm

18650 lityum pil tekrar şarj edilebilir olmasıyla birlikte 18 mm x 65 mm ebatlarındadır. Özellikle laptop ve el fenerlerinde sıklıkla kullanılır ve 300 ila 500 şarj döngüsüne dayanabilir. NanoGraf grafit anodu, silikon anotla değiştirerek bu pilin litre başına 800 Watt-saat enerji depolayabilecek kapasiteye ulaşmasını sağladı.

Araştırmacılar yıllardır karbon grafit anodu, oksitlenmiş silikon anot ile değiştirmenin yollarını aradı çünkü silikon anodun grafite oranla daha fazla iyon depolayabileceğini öngörüyorlardı. Silikon, teoride grafite kıyasla 10 kat daha fazla lityum iyonu emebilir. Sayısal olarak ifade edersek grafit anotlu pil 372 mAh/g enerji depolayabiliyorken silikon anotlu pil 3572 mAh/g enerji depolayabiliyor. Çalışmanın en zorlayıcı kısmı ise anotun şarj esnasında %300-%400 oranında şişmesinin önüne geçmek ve hem uygun fiyatlı hem uzun ömürlü bir batarya üretmektir.

►İlginizi Çekebilir: Lityum İyon Pillerin Kapasitesi Artırılabilir

Şirket CEO’su Wang “Yüksek enerji yoğunluğuna sahip çalışan bir prototip oluşturmak kolaydır, ancak seri üretime geçmek ve her defasında tutarlı ürün oluşturmak başka bir zorluk.” diyor. Kullandıkları yöntem sayesinde şişmeyi önemli ölçüde azaltıklarını da ekliyor. Firma Japonya’da yılda 10 ton oksitlenmiş silikon üretiyor ve gelecek yıl bu miktarı 35 tona yükseltmeyi hedefliyor.

CEO Wang; LG, Samsung ve Panasonic gibi dev batarya üreticilerin silikon anot içeriğinde %5 sınırında kaldığını ve kendi teknolojilerinin bunun çok daha ötesine ulaşacağını ve silikonun zamanla grafitin yerini alacağını ifade ediyor. Hatta şirket, kısa bir süre içinde %10 artırdıkları pil yoğunluğunu %20 bandına çekebileceklerini öne sürüyor.

Batarya üretimindeki ilerlemelerin son 10 yıldır pek de yol katedemediği düşünülürse bu gelişmeler heyecan verici bir hal alıyor. Teknolojisinin sağlamlığı, uygun fiyatlı ve mevcut üretim kısıtlamalarına rağmen başarılı olması NanoGraf'ı diğer batarya üreticilerinden ayırıyor.