En milliard huller kan lave et batteri

Forskere ved University of Maryland har opfundet en enkelt lille struktur, der indeholder alle komponenterne i et batteri, som de siger kunne medføre den ultimative miniaturisering af energilagringskomponenter.

Strukturen kaldes en nanopore:et lille hul i et keramisk ark, der holder elektrolyt til at transportere den elektriske ladning mellem nanorørelektroder i hver ende. Den eksisterende enhed er en test, men det bitne batteri fungerer godt. Første forfatter Chanyuan Liu, en kandidatstuderende i materialevidenskab og teknik, siger, at den kan oplades fuldt ud på 12 minutter, og det kan oplades tusinder af gange.

Et team af UMD -kemikere og materialeforskere samarbejdede om projektet:Gary Rubloff, direktør for Maryland NanoCenter og professor i Institut for Materialevidenskab og Teknik og i Institut for Systemforskning; Sang Bok Lee, en professor i Institut for Kemi og Biokemi og Institut for Materialevidenskab og Teknik; og syv af deres ph.d. studerende (to er færdiguddannede).

Mange millioner af disse nanoporer kan proppes i et større batteri på størrelse med et frimærke. En af grundene til, at forskerne synes, at denne enhed er så succesrig, er, at hver nanopore er formet ligesom de andre, hvilket giver dem mulighed for effektivt at pakke de bittesmå tynde batterier sammen. Medforfatter Eleanor Gillettes modellering viser, at det unikke design af nanopore -batteriet er ansvarlig for dets succes.

Pladsen inde i hullerne er så lille, at den plads, de fylder, alt sammenlagt, ville ikke være mere end et sandkorn.

Nu hvor forskerne har batteriet i gang og har demonstreret konceptet, de har også identificeret forbedringer, der kunne gøre den næste version 10 gange mere kraftfuld. Det næste trin til kommercialisering:opfinderne har udtænkt strategier til fremstilling af batteriet i store partier.