Отсутствие упаковки в четыре раза увеличивает удельную энергию микробатареи

По мере того, как беспроводная электроника становится все меньше и более распространенной, ее разработчикам приходится постоянно искать способы, позволяющие батарейкам сохранять больше энергии в меньшем пространстве. А поскольку эти устройства становятся все более мобильными — в виде носимых устройств, роботов и т.д., — эти батареи должны быть легче, но при этом выдерживать удары и синяки повседневной жизни. Что еще хуже, плотность энергии становится экспоненциально сложнее улучшить по мере того, как батарея становится меньше, отчасти потому, что большие части площади батареи должны быть отведены под защитную упаковку.

Отсутствие упаковки в четыре раза увеличивает удельную энергию микробатареи

Принимая во внимание эту проблему, новое исследование Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета показало новый способ создания и упаковки микробатарей, обеспечивающий максимальную плотность энергии даже при самых маленьких размерах.

Ключевыми разработками исследователей были новый тип токосъемника и катода, которые увеличивают долю материалов, хранящих энергию, одновременно служа защитной оболочкой. Это снижает потребность в непроводящей упаковке, которая обычно защищает чувствительные внутренние химические вещества батареи.

«По сути, мы сделали токоприемники, которые выполняют двойную функцию», — говорит Джеймс Пикул, доцент кафедры машиностроения и прикладной механики Пенсильванского университета и руководитель исследования. «Они действуют как проводник электронов и как упаковка, предотвращающая попадание воды и кислорода в батарею».

Эта дополнительная экономия пространства приводит к плотности энергии в четыре раза по сравнению с современными микробатареями. Разработанная исследователями микробатарея, достаточно легкая, чтобы ее несли насекомые, открывает двери для летающих микророботов меньшего размера, имплантированных медицинских устройств с более длительным сроком службы и множества других устройств.

Источник — Газета Daily.

Газета «DAILY» — Новости России и мира