Жидкая технология создания аккумуляторов и солнечных батарей
Ученые из частного исследовательского университета имени Уильяма Маршала Райса, Хьюстон штат Техас, решили создать не просто новую технологию производства солнечных элементов и аккумуляторов, но и сделать батареи более красочными. Они решили, что дома будущего, крыши которых будут увешаны солнечными батареями, не должны выглядеть одинаково.
Исследование ученых заключается в поиске новых материалов, которые можно будет окрашивать в различные цвета и наносить прямо на поверхность. Причем в состав красящего вещества на этапе его производства планируется вводить элементы электроники (полупроводники, проводники и диэлектрики). Представьте, что солнечный модуль будет наноситься обычным распылением специального вещества на поверхность крыши. Таким же образом можно будет создавать аккумуляторы в сотовых телефонах.
Современный литий-ионный аккумулятор состоит из нескольких слоев различных компонентов. Это проводники анод и катод, сепаратор и наполнитель. Таким образом, его форма ввиду конструктивных особенностей ограничена определенными рамками – он может быть цилиндрическим, конусообразным либо прямоугольным. Группа исследователей из университета Райса сосредоточила свое внимания на создании жидких компонентов, которые можно будет наносить как обычную краску, придавая им любую форму.
В ходе эксперимента такую жидкую батарею удалось напылить на керамическую плитку, прямоугольник из нержавеющей стали и даже на стеклянную кружку пива. Полученные таким образом энергетические элементы были соединены параллельно в батарею и показали устойчивую выдачу электроэнергии для работы подключенной светодиодной панели. Напряжение на батарее составило 2,4 В и не падало на протяжение 6 часов.
В качестве проводящего материала группа ученых использовала однослойные нанотрубки. В качестве сепаратора – смесь смолы, оргстекла и диоксида кремния. Самое сложное, как утверждает Нилам Сингх – руководитель проекта, было создание устойчивой работоспособной конструкции. Окончательная толщина одного элемента составила всего лишь 200 мкм. Руководитель отметил, что благодаря их разработке не надо будет в будущем привязываться к какой-то стандартной форме компонентов устройств. Каждый производитель будет делать свои электронные гаджеты такой формы, какая ему придет в голову.
В шутку исследователи отметили, что в будущем можно будет выпускать баллончики типа «сделай сам аккумулятор». Реальные же перспективы разработки – это значительное удешевление технологии производства аккумуляторов и солнечных батарей.