Przełomowa technologia baterii otwiera drogę do nowych urządzeń

Amerykańscy naukowcy opracowali przełomową technologię, która może znacznie zwiększyć gęstość baterii. Tym samym wzrośnie ich pojemność, a więc również czas pracy zasilanych nimi urządzeń.

Baterie są jednym z produktów, bez których współczesna cywilizacja praktycznie nie mogłaby istnieć. Zasilają bowiem nie tylko nasze zabawki czy smartfony, czy też sprzęt medyczny, a nawet samochody. Problem w tym, że obecnie dostępne akumulatory są wciąż dalekie do ideału, a ich piętą achillesową jest pojemność. Wciąż jest bardzo mała, co przekłada się na dość ograniczony czas pracy sprzętu.

Przełom w technologii baterii

Być może rozwiązanie tego problemu udało się znaleźć badaczom z Uniwersytetu Pennsylvania. Odkryli bowiem przełom w budowaniu i pakowaniu mikrobaterii, zwiększając ich gęstość energii przy jednoczesnym zachowaniu bardzo małych rozmiarów.

Naukowcy biorący udział w projekcie opracowali nowy typ kolektora prądu i katody. Mogą otaczać części materiałów magazynujących energię i jednocześnie służyć jako powłoka ochronna. Taka konstrukcja sprawia, że zbędne staje się nieprzewodzące opakowanie, zwykle używane do ochrony chemikaliów wewnątrz typowej baterii. Według naukowców, opracowane kolektory prądu pełnią jednocześnie funkcję opakowania baterii, zapobiegając przedostawaniu się wody i tlenu do środka.

Odkrycie zapewnia lepszą wydajność przestrzeni i czterokrotnie wyższą gęstość energii niż mają najnowocześniejsze obecne mikrobaterie. Jak widać na poniższym obrazku, taka bateria jest na tyle mała, że można ją umieścić na głowie delikatnego dmuchawca bez jego uszkodzenia. Akumulator jest również bardzo lekki, więc mogą go nosić owady.

W ramach projektu naukowcy opracowali nowy sposób konstruowania elektrod, pozwalający na zwiększenie ich grubości. A jednocześnie umożliwiających szybki transport jonów i elektronów. Zespół umieścił katodę bezpośrednio z kąpieli stopionej soli, zapewniając znaczną przewagę nad konwencjonalną katodą. Ta zaleta wynika z faktu, że nowa konstrukcja baterii praktycznie nie ma porowatości ani szczelin powietrznych.

Furtka do nowych urządzeń

W przyszłości takie baterie mogą zasilać znacznie mniejsze latające drony, przydatne np., do poszukiwania ocalałych w miejscach katastrof budowlanych. Umożliwią też projektowanie, ulepszonych wszczepianych urządzeń medycznych oraz nowych urządzeń Internetu Rzeczy, obecnie niemożliwych ze względu na rozmiar baterii.

Źródło