Lityum iyon, uzun zamandır ana pil malzemesi olmuştur ve akıllı telefon endüstrisi bu lityumdan daha gelişmiş bir çözüme geçmek istiyor. Görünen o ki, Huawei nihayet bu konuya adım attı, çünkü yakın zamanda Huawei, Çin Devlet Fikri Mülkiyet Ofisi tarafından yayınlanan yeni bir tasarım patentini onayladı.
Bu patentin ayrıntılarına geçmeden önce, grafen hakkında bilmek isteyebileceğiniz bazı bilgiler:
Standart bir akıllı telefonun içindeki geleneksel bir lityum iyon pil ortalama 90 dakika sürer ve şarj cihazının hızına bağlı olarak süre kısalır. Öte yandan, Graphine hücreli bir pil çok daha hızlı ve 3000mAh’lik bir pilin tam şarjı, 60W’lık bir şarj ile yaklaşık 20 dakika sürer.
Kullanım ömrü açısından, pillerin çoğu yaklaşık 300 ila 500 şarj döngüsünü yönetebilir, ancak grafen piller aynı kapasite için yaklaşık 1500 döngü dayanabilir ve hücre çok daha az ısı ürettiğinden, akıllı telefonunuzu daha soğuk ve daha güvenli çalıştırmanıza yardımcı olur.
Patent Ayrıntıları
Patent, “lityum iyon piller için iletken bir bağlayıcı ve hazırlama yöntemi, lityum iyon pil elektrot kutbu ve hazırlama yöntemi ve bir lityum iyon pil” diyor.
Patent açıklamasına göre, teknoloji, bağlayıcı olarak polivinil alkol, polietilen glikol, polistiren, nişasta, sodyum aljinat, vb. Ve iletken bir malzeme olarak grafen kullanır. Grafen miktarı toplam kütlenin % 0.1 – % 10’u kadardır, grafen parçacıklarının kalınlığı 5nm-50nm’dir ve D50 parçacık boyutu 50nm-5000nm’dir.
Birinci ve ikinci yapıştırıcılar kimyasal bağlarla birleştirilir.
Aşağıdaki şekilde şunları görebilirsiniz:
- Silikon parçacıkları
- Grafen
- Cilt
Silikon parçacıkları oyuk yapının içinde tanımlanır ve genişleseler bile performansını kaybetmezler.
Mevcut lityum pillerin enerji yoğunluğunu artırmak için grafit anot malzemeleri genellikle silikon gibi alaşımlı malzemelerle değiştirilir.
Bununla birlikte, silikon döngü sırasında hacim olarak genişleyecek ve düşecek bu da kesinlikle pil ömründe hızlı bir düşüşe neden olacaktır. Bu sorunu çözmek için patent, silikon parçacıklarını bağlamak ve yapıştırıcıları ve iletken maddeyi tek bir maddede birleştirmek için yeni bir tip iletken yapıştırıcı kullanıyor.
Silikon parçacıkları lityum yerleştirme ile genişletildiğinde, bağlayıcının polimer zinciri gerilir, silikon parçacıkları lityumdan arındırıldığında ve küçüldüğünde, bağlayıcının polimer zinciri tekrar sarılır ve büzülür, böylece grafen ve silikon her zaman içeride olur.
Bu patent kullanılarak yapılan 50 döngüden sonra, pil kapasitesi tutma oranı % 90’ın üzerindedir ve deşarj verimliliği % 97 ile % 98’e kadar çıkmaktadır.
Ayrıca iletken bağlayıcının hem iletken bir ajan hem de bağlayıcı olarak görev yaptığı, pozitif ve negatif elektrotlarda lityum interkalasyon aktif materyallerinin içeriğini artırarak hücrenin enerji yoğunluğunu artırdığı belirtilmektedir.
Yani, Huawei tamamen grafene geçmiyor ancak grafenin yaklaşık yüzde 10’unu kullanmayı planlıyor. Huawei yalnızca sınırlı miktarda grafen kullandığından, bu patentin temel amacı, mevcut lityum iyon pilin kullanım ömrünü ve performansının bir kısmını artırmaktır, bu da genel pil performansında olumlu sonuçlar verebilir.
Çok iyi teknoloji