Průhledné baterie

Většinu elektronických součástek jako např. tranzistory, displeje a další elektronické obvody, dnes umíme vyrobit v průhledné podobě. Baterie zatím odolávaly, ale jen do chvíle, než se tohoto úkolu ujal Yi Cui, výzkumník ze Stanfordské univerzity.

Existuje jen málo způsobů, jak je možné baterie učinit průhlednými. Jednou z možností je vyrobit je velmi tenké, např. s tlouštkou kolem 100 nanometrů. Druhou variantou je zformovat a zmenšit jednotlivé součásti baterie tak, aby byly ve srovnání s celkovými rozměry přístroje nepatrné. Např. dostatečně subtilní a členitý design baterie tomuto požadavku vyhovuje. Kamenem úrazu zde vždy bývají elektrody, které nemůžeme snadno zmenšit bez negativních důsledků, jedná se především o zhoršení výkonnostních energetických parametrů, velice tenké elektrody poskytují totiž jen nepatrné elektrické výkony. Stanfordský tým si proto vybral druhou cestu – vědci vyrobili baterii s elektrodou ve formě jemné a členité mřížky, která není pouhým okem vidět, obsahuje tenké drátky o rozměru zhruba 50 nanometrů. Celkově ale tato elektroda má dostatečný objem materiálu, takže také může shromáždit dostatečné množství elektrického náboje.

Základní formu pro mřížku elektrody výzkumníci vytvořili pomocí litografie na křemíkové destičce. Na tu pak nalili kapalný polymerní materiál zvaný PDMS a nechali ho ztvrdnout. Tímto způsobem získali soustavu tenkých kanálků v polymerní hmotě. Ty pak zalili roztokem s materiálem pro elektrody, a tak získali kýženou elektrodovou mřížku, soustavu velmi tenkých a okem neviditelných vlásků. Výzkumníci na elektrody použili běžné materiálové složení, které se použivá v lithium-iontových bateriích. Zbývalo už jen oddělit obě elektrody elektrolytovým gelem a vše obalit plastickým pouzdrem.

Testy této baterie proběhly nadějně – průhledná baterie vykázala zhruba poloviční energetickou kapacitu oproti neprůhledné lithiové baterii, a to je relativně snesitelná daň za průhlednost této komponenty. Není vyloučeno, že vědci dosáhnou ve zvyšování kapacity a výkonu průhledných baterií dalšího pokroku.

Zdroje: Technology Review, Physorg, Slashdot, Popular Science