Инновационная батарея заряжается за несколько секунд

Обычные батареи обладают линейной архитектурой с анодом и катодом на концах. Между ними расположен изолятор. Инженерам из Университета Корнела удалось создать инновационную структуру с переплетенными по спирали элементами. Ученые заявляют, что такая организация элементов позволит батарее заряжаться за считанные секунды. Новая разработка будет очень полезной в быту, особенно при использовании других энергосберегающих технологий.

Устройство новой батареи основано на пористой сложной структуре, которая называется гироид. Ранее она стала основой для создания графена. В батарее применяется определенное количество тонких углеродных пленок, но недостаточно тонких, чтобы образовать графен. Они выстроены в спиралевидную структуру на основании процесса, носящего название самоорганизации полимеров.

Из углеродного гироида формируется анод батареи с тысячами пор, каждая из которых имеет диаметр 40 нанометров. Пористое вещество покрыто изоляционным материалом. Толщина покрытия составляет всего 10 нанометров, а за ним расположен серный катод и полиполистирен сульфонат, выполняющий роль проводящего полимера.

Новая батарея обладает множеством преимуществ, наиболее важным из которых является возможность крайне быстрой зарядки. Но у нее есть и недостатки. При зарядке с использованием аккумулятора слой серы расширяется, а проводящий полимер – нет. В результате этого крошечные фрагменты полимера выпадают из системы, причем утраченные связи не восстанавливаются, что постепенно уменьшает ресурс батареи и очень быстро делает ее непригодной для использования.

Ученые продолжают работу над батареей, чтобы устранить имеющиеся недостатки, а также оформляют патент на концептуальную разработку в ее нынешнем виде.