Инженерам из Университета штата Массачусетс удалось разработать новый тип батарей. Разработчики утверждают, что их инновационные аккумуляторы в состоянии полностью изменить концепцию обеспечения электричеством современных электронных устройств и электромобилей. Как говорят в Иллинойсе, им удалось создать 3D-электроды, с помощью которых открывается возможность разработки в десятки раз меньших за современные батареи, но таких же самых по мощности «микробатарей». И если сейчас начать создавать батареи на основе технологии 3D-электродов таких же размеров, как настоящие аккумуляторы, то в результате мы получим батареи сверхбольших емкостей, которые к тому же будут заряжаться в 1000 раз быстрее, чем нынешние источники энергии.
Однако новая разработка не может похвастаться уровнем безопасности и экологичности. Данная инновация должна стать крупным шагом вперед в создании аккумуляторов нового поколения для смартфонов и планшетов, для которых важно долгое время автономной работы.
Нынешние батареи построены из двух компонентов, где происходит химическая реакция, и которые называются электродами. Отрицательным зарядом обозначается анод, который генерирует электроны. Они переносятся химическим наполнителем в направлении катода с положительным зарядом. Когда электроны поглощаются, возникает электрическая энергия.
Инженеры заявляют, что их инновационная технология заключается в том, что они смогли создать анодно-катодную систему на микроуровне. В данном случае электроны к катоду добираются быстрее. Также появляется возможность создания большого количества анодов и катодов внутри аккумулятора, поскольку их пары можно располагать очень плотно.
Батареи изготавливаются с использованием технологии, которую ранее создали другие ученые, на основе новых компонентов, отличимых от литий-ионных соединений. Новые аккумуляторы производятся в форме решетчатой начинки с маленькими сферами полистирола, а потом все заполняется металлическим наполнителем. Далее создают трехмерные каналы с никель-оловянным сплавом для анодов и минерал-гидроксида марганца для создания катодов, вследствие плавления сфер.
Полученную структуру дальше помещают в химическую жидкость и нагревают до 300 градусов.
Разработчики говорят, что изготовление данных батарей пока носит искусственный характер, но инженеры в будущем планируют массовое производство и практическое применение.