Cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlar gibi pek çok
elektronik cihaz lityum iyon pillerle çalışırlar. Şimdiye kadar üreticiler,
cihaz pillerini ticari olarak temin edilebilecek şekilde ve boyutta tasarlamak
zorunda kaldılar. Fakat araştırmacılar, 3D yazıcılar ile hemen hemen her
şekilde üretilebilen lityum iyon pilleri geliştirdiler.
Piyasadaki çoğu lityum iyon piller, silindirik ve dikdörtgen
şeklindeler. Bu yüzden bir üretici cep telefonu gibi bir ürünü tasarladığında,
boşa harcanacak ve tasarım seçeneklerini sınırlayabilecek pil şekil ve
boyutlarından kaçınmalıdır. Teorik olarak 3D yazıcı teknolojileri, pil dahil
yasısal ve elekronik bileşenleri içeren neredeyse tüm şekillerde bir bütün parça
üretebilir. Bununla birlikte poli (laktik asit) (PLA) gibi 3D baskı için
kullanılan polimerler, pil basmak için büyük bir engel oluşturan iyonik
iletkenliğe sahip değildir. Christopher Reyes, Benjamin Wiley ve meslektaşları,
ucuz bir 3D yazıcı ile bütün lityum iyon pilleri basmak için bir proses
geliştirmek istediler.
Şekil: Tamamen 3D ile basılmış, lityum iyon batarya içeren LED bileklik
Araştırmacılar, bir elektrolit çözeltisi ile birleştirerek
poli(laktik asit)in (PLA) iyonik iletkenliğini arttırdılar. Buna ek olarak,
sırasıyla grafen veya çok duvarlı karbon nanotüpleri anot veya katoda dahil
ederek pilin elektrik iletkenliğini arttırdılar. Pilin potansiyelini göstermek
için ekip, 3D yazıcılar ile lityum iyon bataryalar ile bütünleşmiş bir LED bileklik
bastılar. Bilekliğin bataryası 60 saniye boyunca yeşil bir LED’ e güç
sağlayabiliyor. Araştırmacılara göre, ilk nesil 3D baskılı pilin kapasitesi, ticari
pillerin kapasitesinin yaklaşık iki katı daha düşüktür ki bu pratik kullanım
için de oldukça düşüktür. Ayrıca
araştırmacılar, PLA bazlı malzemelerin 3D basılabilir başka maddelerle
değiştirilmesi gibi kapasiteyi arttırmak için çeşitli fikirlerinin olduğunu
söylediler.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder