Pil Dünyasında Yeni Grafen İhtilali: Sodyum Pillerin Önü Açıldı!

Pil Dünyasında Yeni Grafen İhtilali: Sodyum Pillerin Önü Açıldı!
Okunuyor Pil Dünyasında Yeni Grafen İhtilali: Sodyum Pillerin Önü Açıldı!

Lityum-iyon piller, güç depolama yetenekleri nedeniyle teknolojimizin temel taşı. Lakin, üretiminin etrafa tesiri ve yüksek maliyeti düşünüldüğünde, lityum çok da verimli bir seçenek değil. Dünya’da bol ölçüde bulunan sodyumdan üretilen piller lityuma alternatif olabilir, lakin onların da üretim basamağında birtakım sorunları bulunuyor. Lakin artık bilim insanları, bu sorunlardan birini çözmüş üzere görünüyor.

Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar, özel bir grafen tipi kullanarak sodyum piller için yüksek performanslı elektrot materyalleri üretebildiler. Bu pil, standart lityum pillerde bulunabileceklere çok yakın bir güç kapasitesi gösteriyor. Yeni keşif Science Advances mecmuasından yayınlandı.

Lityum pillerde, anot grafitten (kurşun kalemin içindeki malzeme) yapılıyor. Grafit grafen katmanlarından meydana geliyor. Lityum iyonları, grafen katmanlarına girip çıkmak için gereğince küçüktür, lakin sodyum çok daha sıkı olduğundan, sistem bu biçimde çalışamıyor. Yeni icat edilen Jannus grafeni burada devreye giriyor. Grafenin bu çeşidi, sodyum iyonlarının akmasına müsaade veren katmanlar halinde oluşturulabiliyor.

Çalışmanın müelliflerinden Dr. Jinhua Sun, “Grafen katmanının bir tarafına bir molekül aralayıcı ekledik. Katmanlar üst üste konarken bu molekül aralayıcı katmanlar ortasında daha büyük boşluklar oluşturuyor ve değerli ölçüde daha yüksek bir kapasiteye yol açan bir etkileşim noktası sağlıyor” diyor.

Standart grafit kullanan bir sodyum pilin kapasitesi gram başına 35 miliamper saat. Bu da standart bir lityum pilin kapasitesinin onda birinden daha azına denk geliyor. Jannus grafeni kullanıldığında ise bu kıymet gram başına 322 miliamper saate ulaşıyor. Lityumdan daha az, fakat tekrar de epeyce yakın. Üstelik bu materyal ile üretilen piller büsbütün geri dönüştürülebilir ve tekrar kullanılabilir.  

Chalmers Endüstriyel ve Gereç Bilimi Kısmı’ndan Profesör Vincenzo Palermo, “Jannus grafeni şu anda endüstriyel uygulamalar için hazır değil, lakin sonuçlar, yüksek kapasiteli güç depolaması için ultra ince grafen levhaları ve ortalarındaki küçük boşlukları tasarlayabileceğimizi gösteriyor. Düşük maliyetli, bol ve sürdürülebilir metaller içeren bir konsept sunmayı başardığımız için çok memnunuz” diyor.

Online Müracaat