Исследователи из университета Мэриленда создали крошечную структуру, которая содержит в себе все привычные компоненты батареи. Учёные утверждают, что в скором времени такая инновация может привести к окончательной миниатюризации компонентов хранения энергии.
Структура наполнена так называемыми нанопорами — это крошечные отверстия (в 80 тысяч раз тоньше человеческого волоса!) в керамическом листе. Они заполнены электролитом, переносящим электрический заряд между нанотрубками-электродами на концах нанопоры. Каждая нанопора действует как отдельный аккумулятор, при этом все они хранят и поставляют энергию вместе.
Миллионы таких нанопор могут быть заключены в один аккумулятор размером с почтовую марку.
Существующее устройство ещё находится на стадии прототипа, однако крохотный аккумулятор отлично справляется со своими функциями.
Ведущий автор разработки Чаньюань Лю (Chanyuan Liu), аспирантка кафедры материаловедения и инженерии, утверждает, что такой аккумулятор может полностью зарядиться за 12 минут и выдерживает тысячи циклов перезарядки.
Компьютерное моделирование, выполненное соавтором работы Элеанор Джиллетт (Eleanor Gillette), показало, что именно уникальный дизайн нанопористой батареи отвечает за её успешное функционирование.
Пространство внутри отверстий настолько мало, что если несколько нанопор соединить вместе, они окажутся не больше песчинки. Теперь, когда исследователи получили доказательства успешной работы концепции, они планируют создание новой версии инновационного аккумулятора, которая будет иметь в 10 раз большую удельную электроёмкость.
Следующим шагом учёные видят коммерциализацию продукта: изобретатели уже продумывают стратегии, которые позволят изготавливать их батареи большими партиями.
Научная статья исследователей из Мэрилэнда была опубликована в издании Nature Nanotechnology.
