O nouă tehnologie de fabricaţie promite acumulatori de 2000 de ori mai puternici

Cercetările pentru îmbunătăţirea bateriilor sunt o sursa de noutăţi cu o frecvenţă aproape lunară, însă utilizatorii de telefoane, tablete sau laptopuri încă aşteaptă ca rezultatele acestora să se concretizeze în produse comerciale. Lucrarea publicată de cercetătorii din cadrul universităţii din Illinois, Statele Unite, este interesantă deoarece promite nu doar o simplă evoluţie a tehnologiilor actuale, ci un salt tehnologic major care promite capacităţi de 2000 de ori mai mari.

Electrozii bateriilor Li-Ion actuale sunt structuri bidimensionale, acest detaliu fiind şi una din cauzele limitărilor ratelor de transfer energetic sau a capacităţii de stocare. Bateria concepută de americani foloseşte însă structuri tridimensionale atât pentru anod cât şi pentru catod, mărind astfel suprafaţa utilă a acestora într-o măsură atât de mare încât cercetătorii afirmă ca aceasta va fi de 2000 de ori mai puternică şi se va putea încărcă de 1000 de ori mai repede decât un model Li-Ion standard.

Cercetătorii americani au pus la punct o tehnologie nouă pentru fabricarea acestor electrozi, aceasta implicând acoperirea galvanică a unor matriţe fabricate din polistiren cu o structură din nichel, şi apoi acoperirea acestui substrat metalic cu un aliaj de nichel şi staniu, în cazul anodului, şi oxid de mangan, în cazul catodului. Rezultatul este o pereche de electrozi poroşi cu o suprafaţă net superioară celei oferite de structurile bidimensionale din grafit şi săruri de litiu, folosite în mod curent.

Această suprafaţă foarte mare se concretizează prin densităţi energetice de 2000 de ori mai mari, ceea ce va permite fie construirea unor baterii cu dimensiuni obişnuite şi capacităţi de stocare foarte mari, fie construirea unor baterii extrem de mici, care vor permite realizarea, de exemplu, a unor telefoane sau tablete mai subţiri. Un alt avantaj al tehnologie este viteza de încărcare, o baterie obişnuită construită cu ajutorul acestei tehnologii putând fi încărcată în doar câteva secunde.

Cercetătorii au realizat deja un prototip funcţional, care a oferit salturile enunţate mai sus, însă această tehnologie va trebui să dovedească capacitatea de scalare pentru implementarea în baterii cu dimensiune mai mare şi, bineînţeles, fezabilitatea economică.