İsveçli bir startup, çok amaçlı malzemelerle çalışarak daha hafif dizüstü bilgisayarlar ve diğer taşınabilir cihazlar üretme konusunda devrim yaratabilir. Özellikle, karbon fiberle yaptıkları çalışmalar, hem enerji depolama hem de cihazın dış kasasının bir parçası olarak hizmet eden “kütlesiz” pillerin önünü açabilir.
Sinonus, Gothenburg’daki Chalmers Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmalardan doğdu. Oradaki bir araştırma ekibi, hem yapısal bütünlük için gerekli sertliği sağlayan hem de enerji depolamak için gereken elektrokimyasal performansı sunan karbon fiber geliştirmek için yıllardır çalışıyor.
Karbon Fiberin Çift İşlevi
Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve Chalmers Ventures adlı girişim sermayesi firması, projeyi startup’a dönüştürdü ve Sinonus şimdi elektrot olarak da işlev gören karbon fiberleri ticarileştirmeye çalışıyor. Sinonus, laboratuvarda AAA pillerini karbon-elektrot pilleriyle değiştirerek bir konsept kanıtı geliştirdi.
Enerji Yoğunluğu Sorunu
Elbette, AAA pilleri dizüstü bilgisayarınızda veya akıllı telefonunuzda bulunanlardan çok uzaktır. Zorluk, karbon fiber kristallerini etkili olabilmek için gerekli enerji yoğunluğuna sahip olacak şekilde mühendislik yapmaktır. Sinonus şu anki enerji yoğunluğu metriklerini henüz yayınlamamış olsa da, Chalmers Üniversitesi’ndeki 2021 prototipi sadece 24 Watt-saat/kilogram (Wh/kg) enerji yoğunluğuna sahipti. Karşılaştırıldığında, dizüstü bilgisayarlardaki mevcut lityum-iyon piller genellikle 80 ila 120 Wh/kg arasında enerji yoğunluğuna sahiptir.
Yapısal Bütünlük ve Verimlilik
Sinonus’un yeni atanmış CEO’su Markus Zetterström, bu zorluğu kabul etti. Ancak, malzemenin aynı zamanda yapısal bütünlük bileşeni olarak da işlev görmesinin elektrik depolama verimliliğindeki kaybı haklı çıkardığını belirtti. Zetterström, “Karbon fiberde elektrik enerjisi depolamak, belki de geleneksel piller kadar verimli olmayabilir, ancak karbon fiber çözümümüz aynı zamanda yapısal yük taşıma kabiliyetine sahip olduğu için sistem düzeyinde çok büyük kazançlar elde edilebilir” dedi.
Sinonus’un açıkladığı gibi, “zaten orada olan kütleyi” enerji depolamak için kullanmak, cihazın ağırlığını ve hacmini azaltırken genel sistem performansını iyileştirebilir. Sonuçta, dizüstü bilgisayarınız daha küçük ve hafif olup aynı pil ömrünü sunuyorsa, enerji depolayan malzemenin bir LiON pil paketinden daha verimli olmaması pek de önemli değildir.
Sonuç
Sinonus’un geliştirdiği bu teknoloji, taşınabilir cihazların daha hafif ve kompakt hale gelmesini sağlayabilir. Bu yenilik, karbon fiberin hem yapısal hem de elektrokimyasal özelliklerinden faydalanarak, cihazların ağırlığını azaltırken performansını artırmayı vaat ediyor.
