О структуре спиральных аккумуляторов, которые можно заряжать мгновенно

Многие из современных аккумуляторов имеют аналогичные двухэлектродные структуры Инь и Ян с непроводящей изоляцией посередине. Но теперь инженеры Cornell разработали необычную новую структуру, которая использует переплетенные вихревые структуры и обладает характеристиками мгновенной зарядки. Новая технология основана на сложном наборе пористых форм - гироидов, которые ранее использовались для создания графена, «двумерного чудо-материала».

Кроме того, в новой батарее также используется ультратонкая углеродная пленка (хотя ее нельзя сравнивать с графеном) с использованием процесса самосборки, называемого «блочный сополимер».

Эта спираль 24 на углеродной основе образует анод батареи, который содержит тысячи отверстий шириной около 40 нм каждое.

Эти поры покрыты разделительным слоем толщиной около 10 нм, за ним следует серный катод и, наконец, они заполнены проводящим полимером, называемым PEDOT, чтобы заполнить последнюю часть зазора.

Каждая пора может накапливать и передавать энергию, как в миниатюрной батарее. Но если распределить их по огромной площади Helix, удельная энергия новой архитектуры намного больше, чем у традиционных батарей.

На практике это означает, что аккумулятор можно заряжать за секунды или даже быстрее, говорят исследователи! Ульрих Визнер, ведущий исследователь, заявил:

Эта трехмерная структура практически исключает все объемные потери в устройстве.

Что еще более важно, область взаимного проникновения сузилась до наномасштаба, так что мы можем экспоненциально увеличивать плотность энергии.

Другими словами, вы можете получить энергию за более короткое время, чем обычная конструкция батареи.

Тем не менее, новый дизайн не лишен недостатков. Когда аккумулятор заряжается и разряжается, сера расширяется, а часть PEDOT - нет. Со временем последний будет постепенно изнашиваться. Визнер указал:

Когда сера расширяется, эти крошечные полимеры разрываются на части. Когда он снова сжимается, его нельзя повторно подключить. Это означает, что часть 3D-батареи использовать нельзя.

Страница содержит содержимое машинного перевода.