Almacenamiento de energía invisible

Prototipo de una batería de ion de litio transparente.

Los investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado una batería de ion de litio transparente, aplicados como una fina capa de muestra y podrían suministrar electricidad.

La carrera a un suministro de energía verde es principalmente una competencia para baterías nuevas y mejores. Si la fuente de alimentación varía, sin usar energía consejos para almacenar rápidamente. Preferiblemente, sería si igualmente elegantemente podría integrar almacenamiento de información en los consumidores. Los investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado una batería transparente, que puede integrarse en las pantallas.

Hasta ahora muy poco será hacer de nuevo almacenamiento de información de energía de también "bello y refinado", criticó el material científico Yi Cui, que se dirige el proyecto. Los esfuerzos de investigación se centrarán sólo en desarrollar baterías que pueden tener más energía durante mucho tiempo.

En los últimos años, sucedió a fabricación importantes todos los componentes electrónicos para pantallas de forma transparente. Sólo las pilas no. Esto es debido a sobre todo cuyos electrodos son algo bastante complicado, dice Cui. Aunque ahora puede producir electrodos en 100 nanómetros finas capas. Sin embargo, debido al bajo espesor puede registran no mucha energía.

Cui adoptó un nuevo enfoque con su grupo: un electrodo, que es tan pequeñas estructuras ordenadas, que ella ya no puede percibir el ojo humano. Esto tiene la ventaja de que unan los componentes individuales en conjunto material suficiente para poder ahorrar una gran cantidad de energía. El electrodo de los investigadores de Stanford consiste en una cuadrícula fina, cuya Drähte son sólo 50 micras de espesos. La malla es un polímero transparente - Polymethylsiloxan o corto: PDMS - incrustado.

Que sonidos en la teoría es plausible en primer lugar, pero en la práctica un desafío. Para producir esas bellas estructuras, procesos químicos normalmente son necesarios, que dañan los materiales de la batería. Cuis grupo ha encontrado una manera más: los investigadores producen primero utilizando Fotolitografía un silicio misma una estructura de celosía crecientes. En el bloque, pour PDMS, permiten a curarla y quitarlo de la superficie de silicio.

La capa PDMS ahora tiene una huella de estructura de celosía en forma de muchos canales finas en un lado. Aparece la PDMS en una solución que contiene materiales de electrodo de baterías de ion de litio (óxido de manganeso de litio para el óxido de titanio cátodo y litio para el ánodo), se dibuja en los canales de fuerzas capilares. Se llena, se ha creado una malla para la batería.

En el último paso, un gel contiene entre esas dos capas de malla que se utiliza como electrolito transparente y envuelto el arreglo con una capa protectora transparente de plástico. El prototipo de esta batería de los investigadores de Stanford permite utilizar LEDs, cuyo Licht parece por la batería propia.

Cui dice que dejar guardar como con la teoría de igual tamaño de batería no transparente alrededor de la mitad de tanta energía. Aunque se podrían hacer incluso más gruesos los cables de red, para ahorrar más energía. Pero que en algún punto están a expensas de la transmisión de la luz.

Los prototipos anteriores pueden acomodar 20 Watt-horas de energía por litro de volumen del material. Esto corresponde a una batería de níquel-cadmio convencionales. Cui pero se supone que la capacidad de dejar diez veces todavía. El polímero capas deben se anotó un thiner, por otro lado el relleno de canales del material del electrodo en el polímero.

Otra opción sería la pila de capas transparentes de batería. Es importante que las estructuras de cuadrícula de las diferentes capas son exactamente uno encima del otro, mantener la transparencia. Los prototipos tienen una diagonal de 2,6 centímetros (una pulgada). En principio, es posible producir las baterías transparentes en cualquier tamaño deseado, dice Cui.

El documento:
Yanga, y. et al.: "baterías de iones de litio transparente", (abstract) PNAS