あなたが車を「照らす」ことができるバッテリーを備えたスマートフォンを持ちたいですか？ 同時に、数秒で充電できるように？ フィクション-あなたが言う。 しかし、 イリノイ大学の科学者は彼らの研究成果を 発表しており、将来的にこのような超電池を見ることができると期待しています。
これにより、バッテリーの概念が反転します。 誰もが想像するよりもはるかに多くのパワーを提供できます。 最近数十年で、電子機器はよりコンパクトになりました。 コンピューターの「考える」部分も小さくなりました。 そして、バッテリーはかなり遅れています。 私たちのマイクロテクノロジーはこれをすべて変えることができます。 現在、電源は他のすべてのものと同様に高性能です。
最新の電源では、ユーザーは電力と容量を選択する必要があります。 一部のアプリケーションでは、大量のエネルギーが必要です（たとえば、無線信号を長距離で送信する場合）。 コンデンサはそれを迅速に解放することができますが、同時に少量でのみ保存します。 ラジオを長時間聴くなど、他のタスクには、たとえば燃料電池やバッテリーなどの大きなソース容量が必要です。 しかし、彼らはかなりゆっくりと電気を放出します。
William P. Kingの指揮の下でチームが作成したバッテリーを使用すると、高容量でありながら高出力を提供する妥協のないバッテリーを作成できます。 さらに、生産プロセスの簡単な調整により、これらのパラメーターの比率を変えることができます。
ご存知のように、バッテリーの効率は電極の表面積に直接依存します。 チームは、次のプロセスを使用してそれを大幅に増やすことに成功しました。 最初に、ポリスチレンの層がガラス基板に適用されます。 次に、将来のカソードの基礎となる電解ニッケルがこの構造に「導入」され、ポリスチレンボールがエッチングされます。 ニッケルスズは、結果として生じるスポンジ状の表面に、電気化学的な方法で-陽極と二酸化マンガン-陰極に適用されます。 次の図に、プロセスの本質全体を図で示します。
その結果、表面積が非常に大きくなり、化学反応のための空きスペースが増えます。
科学者は、マイクロバッテリー形式のバッテリーを作成することに成功しました。 下のグラフは、従来のSony CR1620バッテリーとの比較を示しています。
このようなバッテリーを使用すると、たとえば、従来の電源の30倍の距離で無線信号を送信したり、バッテリーのサイズを30倍にしたりすることができます。 さらに、バッテリーは最新のバッテリーよりも1000倍速く充電できます。 印象的ですね。
現在、科学者はバッテリーと他の電子部品との統合に取り組んでおり、手頃な価格でシリーズに投入できる生産プロセスを開発しています。