3D Yazıcı İle Üretilmiş Lityum-İyon Piller

Ekim 19, 2018 admin 0 yorum 3D Yazıcı, lityum-iyon, lityum-iyon pil, pil

Bildiğiniz üzere elektrikli araçlar ve cep telefonları, laptoplar gibi pek çok elektronik aletler lityum-iyon pilleri ile çalışmakta. Şimdiye dek, üreticiler, cihazlarını ticari olarak üretilen pillerin boyut ve şekline göre tasarlamak zorundaydı. Ancak araştırmacılar lityum-iyon pilleri 3D yazıcı ile neredeyse her şekilde üretebilecek yeni bir metod geliştirdiler. Sonuçlar, ACS Applied Energy Materials dergisinde yayınladı.

Piyasadaki çoğu lityum-iyon pili silindirik ya da üçgen biçimde bulunuyor. Bu nedenle, bir üretici bir ürünü (cep telefonu gibi) tasarladığında, belli bir boyut ve şekle göre tasarlaması gerekliydi. Bu durum alan harcıyor ve tasarım imkanlarını kısıtlıyordu. Teorik olarak konuşursak, 3D baskı teknolojileri pil ve yapısal ve elektronik bileşenler dahil olmak üzere neredeyse tüm şekillerde bir cihaz üretebilir. Ancak, 3D baskı için kullanılan polimerlerin ( polilaktik asit(PLA) ) iyonik iletken olmayışı baskıyla pil üretmekte büyük bir engel oluşturuyor. Christopher Reyes, Benjamin Wiley ve meslektaşları, ucuz bir 3D yazıcı ile lityum iyon pilleri tamamen yazıcıyla basmak için bir süreç geliştirmek istediler.

Araştırmacılar, bir elektrolit çözeltisi ile besleyerek PLA’nın (polilaktik asit) iyonik iletkenliğini arttırdı. Buna ek olarak, sırasıyla, grafen veya çok katlı karbon nanotüpleri anot veya katoda dahil ederek pilin elektrik iletkenliğini arttırdılar. Bataryanın potansiyelini kanıtlamak için, ekip entegre lityum-iyon bataryaya sahip bir LED halhalı 3D yazıcıda bastırdı. Halhalın bataryası yaklaşık 60 saniye boyunca yeşil bir LED’e güç verebiliyor. Araştırmacılara göre, ilk nesil 3D baskılı pilin kapasitesi, ticari pillerin iki katı daha düşük kapasiteye sahip yani pratik uygulamalar için çok düşük seviyede. Ancak, kapasiteyi arttırmak için; PLA tabanlı malzemeleri, 3D basıma daha uygun materyaller ile değiştirmek gibi bazı fikirler öne sürülüyor.