Korenin KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) araştırma merkezi, esnek pillerde şu ana kadar elde edilen en yüksek enerji yoğunluğuna sahip yeni bir Li-ion pil teknolojisi geliştiriyor. Yeni tasarım, yüksek performanslı ince film tabakalarının esnek pillerde kullanılabileceğini ve önümüzdeki yıl pazara verilebileceğini müjdeliyor.
Li-ion piller, geleceğin esnek cihazlarında kullanılabilecek en güçlü alternatif. Yüksek performanslı esnek Li-ion piller esnek e-kağıt, giyilebilir elektronik cihazlar, mekanik enerjiden elektrik üreten piezoelektrik sistemler gibi birçok alanda kullanılabilecek.
Genel anlamda esnek pillere yönelik araştırmaların önünü tıkayan en büyük engel, esnek pillerde performansın düşük olması ve kullanılan organik materyalin ya da polimer bağlayıcıların (binder) fazla yer kaplaması. Ayrıca performansın arttırılması için katotların yüksek derecede işlem görmeleri gerekirken esnek polimerlerden elde edilen substratlarda bu etkin olarak gerçekleştirilemiyor.
KAIST tarafından geliştirilen yeni tasarım ise yüksek enerji yoğunluğuna sahip inorganik ince filmlerin yüksek ısılarda işlenebilmesini sağlıyor. Böylece şu ana kadar elde edilen en yüksek performanslı esnek Li-ion piller ortaya çıkıyor.
KAIST araştırmacılarının elde ettikleri piller, anda üretilen pillere göre enerji yoğunluğu, kapasite veya ömür açısından herhangi bir performans düşüşü göstermiyor, tam tersine baskının azaltılması sayesinde %10 oranında performans artışu gözleniyor.
Piller sert bir mika üzerine akım toplayıcı, katot, elektrolit, anot ve koruyucu tabaka olmak üzere birkaç katman filmin arka arkaya dizilmesi ile üretiliyor. Ardından mika malzeme el ile alınıyor ve pil sağlam olması için iki polimer yastık arasında hapsediliyor. Pilin bükülmesi performansı etkilese de bu fark çok büyük değil. 16mm yarıçapta sürekli büküldüğünde bile 100 şarj sonrası kapasitesi en fazla %7 oranında düşüyor. Voltajın ise 20.000 bükülme sonrası %0.02V düşüş gösterdiği bildiriliyor.
Şu anda araştırmacılar pilin yapımında kullanılan mika malzemeyi daha pratik yöntemlerle almaya çalışıyorlar. Bunu başarabildiklerinde seri üretime geçilebilecek. Araştırmanın detaylarını Nano Letters adlı yayında takip edebilirsiniz.