Исследователи из Университета Райса создали цельное литий-ионное устройство для хранения энергии в одном нанопроводе, в тысячу раз меньшем, чем человеческий волос.

Исследователи создали две версии своего гибрида батареи и суперконденсатора: первая была создана для доказательства возможности быстрой зарядки и разрядки ионов лития через никелевый и медный анод к электролиту из оксида полиэтилена, а затем в полианилиновый катод суперконденсаторного типа.

Второе устройство имело аналогичные возможности, и было упаковано в один нанопровод. Оно состояло из тысяч нанопроволочных устройств, каждое из которых было около 150 нанометров в диаметре, расположенных в массиве сантиметрового масштаба.

Профессор лаборатории университета Райса, Пуликел Аджаян (Pulickel Ajayan) впервые разработал нанобатареи в декабре прошлого года. С тех пор команда ученых разработала новый процесс, который позволяет им устанавливать конденсатор внутрь нанопроводов. Полианилиновые катоды покрыты гелеобразным электролитом из оксида полиэтилена, который хранит ионы лития и служит в качестве электрического изолятора между нанопроводами в массиве.

Экспериментальная батарея имеет длину около 50 микронов, что составляет около диаметра человеческого волоса, и практически не заметна при взгляде с ребра. Размер батареи может быть легко увеличен, так как они могут такими длинными и широкими, насколько это позволяют шаблоны. Исследователи считают, что их творение будет наименьшей за всю историю батареей и что она может быть использована в качестве перезаряжаемого источника питания для  наноэлектроники будущего.

Пока же исследователи считают, что их нанопроводные устройства демонстрируют  хорошую мощность, но она падает после 20 циклов. Поэтому они подбирают материалы для повышения способности многократной зарядки и разрядки. Кроме того, ученые работают со слоем полимерного разделителя и изучают различные системы электродов, что также могло бы привести к усовершенствованию батарей.