Ученые создали аккумулятор из ... пряжи

Ученые из Университета Фундань в Шанхае, Китай разработали и сконструировали высокопроизводительный аккумулятор из углеродных нанотрубок, сплетенных подобно волокнам пряжи. Уникальность разработки в том, что «аккумуляторная пряжа» подобно синтетике может использоваться для изготовления одежды, а ее удельная емкость составляет 70 мА·ч/г.

Чтобы создать специальную пряжу для аккумулятора китайские ученые осаждали частицы химического вещества, подобного тому, что используется в литий-ионных батареях, на листы из наноуглеродных трубок. Затем эти листы подобно пряже скручивали в волокна. Получился катод будущей аккумуляторной батареи. Для создания анода ученые скрутили в пряжу композитные нити, представляющие собой многослойный кремний со специальной прослойкой между слоями.

Обе нити – анод и катод – были скручены таким образом, чтобы между ними по всей длине был небольшой зазор. Этот зазор разработчики заполнили специальным гелевым электролитом. Аккумуляторная батарея получилась достаточно емкой, и при этом была решена одна существенная проблема многослойных аккумуляторов на основе кремния. При накапливании электрического заряда кремний имеет свойство увеличиваться в размерах и при продолжительном использовании электрод начинает отслаиваться. Но как оказалось структура батареи в виде пряжи, когда волокна сплетены и, по сути, удерживают друг друга, полностью решает эту проблему.

Исследователи отмечают, что новые аккумуляторы могут в будущем добавляться в пряжу при создании одежды или даже быть основным материалом для ее изготовления. Кроме того нитевая структура батареи позволит производить ее зарядку беспроводным способом, без какого-либо изменения структуры или химического состава.

Источник информации: Университет Фундань (http://www.polymer.fudan.edu.cn/)