Η αναζήτηση μπαταριών μακράς διάρκειας είναι αντικείμενο εργασιών πολλών επιστημονικών εργαστηρίων σε όλο τον κόσμο. Έτσι ενώ η συμβατική τεχνολογία μπαταριών έχει ήδη φτάσει στο αποκορύφωμά της, οι ερευνητές αναζητούν
καλύτερα αποτελέσματα με την χρήση νανοσύρματων σαν τη κύρια δομή των μπαταριών του αύριο.
Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της California, Irvine (UCI), ανακάλυψε κατά λάθος μια μέθοδο δημιουργίας μπαταριών που χρησιμοποιούν νανοσύρματα που μπορούν να διαρκέσουν για πάνω από 100.000 κύκλους φόρτισης χωρίς να χαλάσουν ή να χάσουν στην απόδοση τους.
Τα νανοσύρματα είναι μικροσκοπικά καλώδια, χιλιάδες φορές λεπτότερα από μια ανθρώπινη τρίχα. Είναι εξαιρετικά αγώγιμα, και επειδή μπορούν να ομαδοποιούνται σε μεγάλους αριθμούς σε μικρές περιοχές, προσφέρουν μια πολύ μεγάλη επιφάνεια για τη μεταφορά ηλεκτρονίων και την αποθήκευση ενέργειας.
Το πρόβλημα με νανοσύρματα είναι ότι είναι εξαιρετικά εύθραυστα, και επί του παρόντος δεν παρέχουν μεγάλη διάρκεια ζωής στις μπαταρίες, καθώς σπάνε κατά τη διάρκεια του χρόνου. Οι περισσότεροι ερευνητές συμφωνούν ότι η τεχνολογία δεν έχει διερευνηθεί αρκετά και ότι υπάρχουν περιθώρια βελτίωσης.
Οι επιστήμονες από το Irvine της California ανακάλυψαν κατά λάθος εντυπωσιακά αποτελέσματα με νανοσύρματα που είχαν επενδύσει με μια επίστρωση χρυσού σε ένα κέλυφος διοξείδιου του μαγγανίου. Στη συνέχεια, βυθίζοντας ολόκληρο το setup σε Plexiglas gel δημιούργησαν αξιόπιστες μπαταρίες που μπορούν να επαναφορτιστούν πάνω από 100.000 φορές χωρίς να χάσουν στο παραμικρό την ικανότητα αποθήκευσης ή να χαλάσουν από την πολύ χρήση. Στα προηγούμενα πειράματα με μπαταρίες από νανοσύρματα, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν τις μπαταρίες για 5.000 κύκλους επαναφόρτισης.
Η υποψήφια διδάκτορας Mya Le Thai από το California, Irvine (UCI) που ανακάλυψε την μπαταρία του αύριο, μαζί με τους συναδέλφους της, δημοσίευσε τα ευρήματά της χθες. Η ομάδα αντικατέστησε το υγρό του ηλεκτρολύτη με ένα πήκτωμα.
«Το επικαλυμμένο ηλεκτρόδιο διατηρεί το σχήμα του πολύ καλύτερα, καθιστώντας το μια πολύ πιο αξιόπιστη επιλογή,» δηλώνει η Thai στην ιστοσελίδα του UCI.
«Αυτή η έρευνα αποδεικνύει ότι οι μπαταρίες με νανοσύρματα μπορούν να έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και μπορούμε να το κάνουμε πραγματικότητα.»
Ανάλογα με τη χωρητικότητα της μπαταρίας, οι 100.000 κύκλοι επαναφόρτισης θα μπορούσε να σημαίνει χρόνια, αν όχι ολόκληρη τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου. Η συγκεκριμένη τεχνολογία δεν περιορίζεται μόνο σε μπαταρίες μεγέθους τσέπης για παιχνίδια των παιδιών σας, αλλά και για smartphones, φορητούς υπολογιστές, και γιατί όχι, για ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Τεχνικές λεπτομέρειες είναι διαθέσιμες στην μελέτη της Thai που ονομάζει 100k Cycles and Beyond: Extraordinary Cycle Stability for MnO2 Nanowires Imparted by a Gel Electrolyte.
