Ученим вдалось створити прозору літієву батарею. Експерименти пройшли вдало у Стенфордському університеті, який розташований у центрі Силіконової долини.
Для втілення фантастичних прогнозів про гнучку і прозорою кишенькову електроніку необхідно, щоб світло проходило крізь усі компоненти пристрою, починаючи з екрану і закінчуючи акумуляторами. Саме останні і вдалося зробити прозорими фахівцям зі Стендфорда.
Новий акумулятор як основу використовує тонку полімерну плівку. У даному випадку – полідіметілсілоксан (PDMS). Але цей полімер не проводить струм, а значить, потрібно було наростити провідний шар.
Але крім контактів і електродів у звичайній літієвій батареї є чимало інших компонентів, непрозорих для світла. Автори нової технології зуміли обійти всі ці перешкоди, замінивши де можна непрозорі деталі на такі, що пропускають світло, а де це було неможливо – просто зменшивши товщину компонентів.
“Якщо предмет менше 50 мікрометрів, вашим очам здасться, що він прозорий», – пояснює Юань Ян (Yuan Yang), автор ідеї прозорого літієвого акумулятора і один з творців цієї батареї.
Отже, дослідники взяли PDMS, розплавили його і для створення рядів неглибоких канавок залили в кремнієву формочку шириною всього 35 мікрометрів (це менше межі дозволу людського зору).
У ці поглиблення були послідовно додані пари металу, які сконденсувались в тонкі (непомітні на око) провідні доріжки, а ще учені додали туди ж декілька крапель активних речовин, необхідних для формування електродів.
Між двома шарами таких електродів Юань помістив електроліт-гель, але теж не цілком звичайний. Вчений модифікував його так, що той зміг виконувати функції і електроліту, і сепаратора.
Один такий бутерброд з гелю, найтонших провідників і полімерних стінок являє собою одиничну батарейку. Для підвищення потужності пристрою можна скласти докупи кілька подібних осередків.
Тести показали, що один літієвий “сендвіч” володіє прозорістю у видимому світлі в 62%. Але навіть три шари-батарейки, накладені один на одного, продемонстрували сумарне світлопропускання в 60%.
Щільність упаковки енергії в нових батареях поступається класичним літієвим і може бути порівнянна з нікель-кадмієвими (автори повідомляють про 10 ват-годин на літр об’єму, включаючи упаковку). При цьому подальші досліди, впевнені в Стенфордському університеті, допоможуть поліпшити питомі показники таких акумуляторів.
У серійному виробництві, за оцінкою творців, прозорі літієві акумулятори будуть не дорожчими за звичайні літієво-іонні батареї.
Нагадаємо, вчені та студенти з Массачусетського технологічного інституту розробили фотоелементи, які можна друкувати на будь-якій гнучкій поверхні – папері, тканині або пластику. Навіть при згинанні така сонячна батарея не буде втрачати здатності виробляти та проводити електрику.
http://tsn.ua/nauka_it/amerikanski-vcheni-stvorili-prozoru-batareyu.html – оригінал статті
