Akıllı cihazlarımız giderek daha fazla yeteneğe kavuşuyor, buna rağmen içlerindeki pillerin kullandığı teknoloji yıllardır yerinde sayıyor. Samsung araştırmacıları lityum iyon pillerin üretimi için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem pil ömrünü nano ölçeğinde artırma sorununun üstesinde gelecek gibi görünüyor.
Lityum iyon pillerde silikonun kullanımı üzerinde geniş kapsamlı araştırma ve geliştirme çalışmaları uzun zamandır yürütülüyordu, ancak silikonun lityum iyon pillerde aktif materyal olarak kullanılmasının bir sakıncası vardı, o da şarj-deşarj döngüleri boyunca silikonun hacminin önemli şekilde değişmesiydi. Bu durum pilin hayat ömrü boyunca sahip olduğu enerji yoğunluğunun zayıflamasına yol açabilir.
Samsung’un tasarımında ek olarak genişletilmiş elektriksel kapasite için silikon anot kullanılıyor, pilin yüzeyine de ince grafen katmanları eklenmiş. Araştırmacılar grafeni silikon nano parçacıklarının üstüne kancalayarak silikon anodun performansını optimize edebildiklerini keşfettiler. Silikon genişledikçe bitişik katmanlar şeklinde eklenmiş grafen parçacıklarının arasında kayabiliyor, bu da silikonun sağlamlığını koruyor.
Grafenin iki boyutlu karbon yapısı birçok bilimsel buluşta fazlasıyla kullanılmasını sağlıyor. Ayrıca malzemenin bu çekiciliği Graphene Flagship Consortium adlı kuruluşun 1.35 milyar dolarlık araştırma fonunu ayırmasına vesile olmuştu.
Samsung araştırmacıları gerçekleştirdikleri testlerde yöntemlerinin geleneksel lityum iyon pillerininkine göre 1.5 ile 1.8 kat arasında daha yüksek enerji yoğunluklarını oluşturabildiğini saptadılar. Teoride bu durum, yeni pillerin kullanımı sayesinde normalde 13 saatlik pil ömrüne sahip bir cihazın şarj edilmeden 24 saat dayanabileceği anlamına geliyor.
Samsung’un yeni yöntemi henüz araştırma safhasında bulunuyor, bu da mevcut cihazlarımızın pil ömrünü artırmak için taşınabilir şarj aletlerini kullanmaya devam etmemiz veya yedek pil taşımamız gerektiği anlamına geliyor.
