Przeźroczyste akumulatory litowo-jonowe

fot. Stanford News Service

Naukowcy z USA opracowali nowy typ baterii. Składają się one z komponentów o niemal całkowitej przezroczystości. Będą one stosowane m.in. do zasilania wyświetlaczy - poinformował magazyn Technology Review. 

Zespół naukowców ze Stanford University w USA, pod kierownictwem prof. Yi Cui, pracował nad bateriami o dużej pojemności. Ponieważ jednym z wcześniejszych projektów było opracowanie przezroczystych komponentów wyświetlacza oraz tranzystorów, następnym stało się zbudowanie przezroczystej baterii średniej pojemności.

Zespół Cui na początek zaprojektował siatkowe mikroelektrody, takie aby odległość miedzy oczkami siatki wynosiła 50 mikrometrów. Powodowało to, że dla nieuzbrojonego oka cienka siatka elektrody była praktycznie niewidzialna. Podkładki elektrod wykonano z polidimetylosiloksanu (PDMS). Na początku wykonano techniką litografii wzorzec na waflu krzemowym. Potem rozprowadzono na nim ciekły PDMS i zestalono go. Otrzymano płytkę PDMS z utrwalonym kształtem elektrod. Następnie w kanały elektrod wpuszczono żel węglowy i z tlenkami metali tworząc katodę i anodę baterii litowo-jonowej. Po wpuszczeniu przezroczystego elektrolitu, całość zamknięto w obudowie z polietylenu, tworząc baterię. Próba jej sprawności polegała na zasilaniu diod LED, których światło było doskonale widoczne przez baterię.

Według prof. Yi Cui, nowa bateria na pojemność o połowę mniejszą niż bateria zwykła litowo-jonowa tej samej wielkości; aby uzyskać normalną pojemność, należałoby siatkę elektrod uczynić bardzo gęstą, ale wtedy bateria przestałaby być przezroczysta. Gęstość energii w niej wynosi 20 Wh/l, a więc na poziomie baterii niklowo-kadmowych. Zespół twierdzi, że gęstość zostanie dwukrotnie zwiększona m.in. na skutek zmniejszenia grubości płytki PDMS zawierającej elektrody oraz stworzenia połączenia ogniw przez ułożenie ich jedno na drugim, tak aby siatki elektrod pokrywały się.

Przezroczyste baterie mają stanowić źródło energii dla wyświetlaczy organicznych OLED w smartfonach, ultracienkich komórkach i sprzęcie konsumenckim jak odtwarzacze mp3. 

PAP - Nauka w Polsce