Sebuah kelompok di Universitas Cornell telah membangun baterai nano baru yang dapat mengisi daya perangkat elektroniknya dalam hitungan detik. Baterai standar didesain ulang oleh grup. Alih-alih memiliki anoda dan katoda di kedua sisi pemisah non-konduktif, mereka menjalin komponen ke dalam struktur gyro 3D yang dapat dirakit sendiri. Ini menghasilkan ribuan pori-pori berskala nano yang diisi dengan elemen-elemen yang diperlukan untuk penyimpanan dan pengiriman energi.
“Ini benar-benar arsitektur baterai revolusioner,” kata Ulrich Wiesner, seorang profesor teknik di sekolah. “Arsitektur tiga dimensi ini pada dasarnya menghilangkan semua kehilangan volume mati pada perangkat Anda. Lebih penting lagi, mengurangi dimensi domain yang saling menembus ini ke skala nano, seperti yang kami lakukan, memberi Anda pesanan kepadatan daya yang lebih besar. “Dengan kata lain, Anda dapat mengakses daya dalam waktu yang jauh lebih singkat daripada apa yang biasanya dilakukan dengan arsitektur baterai konvensional.”
(Sumber: Surat Harian)Baterai telah direduksi menjadi skala nano, jadi “ketika Anda memasukkan kabel ke dalam soket, dalam hitungan detik, bahkan mungkin lebih cepat, baterai akan terisi daya.” Ada ribuan pori yang hanya selebar 40nm dalam film karbon yang membentuk anoda.
Film karbon ini dilapisi dengan pemisah tebal 10 nm yang merupakan isolator tetapi juga penghantar ion. Ini menghasilkan lapisan bebas lubang. Ini sangat penting karena cacat seperti lubang pada pemisah dapat menyebabkan kebakaran pada ponsel dan laptop.
Katoda terbuat dari sulfur yang tidak sepenuhnya mengisi pori-pori yang tersisa. Belerang dapat menerima elektron tetapi tidak menghantarkan listrik. Langkah terakhir adalah mengisi pori-pori dengan polimer konduktif secara elektronik. Ini memiliki banyak tantangan dan tidak mudah untuk dicapai.
Ada perubahan volume selama pengeluaran dan pengisian baterai dan pengumpul muatan polimer berangsur-angsur menurun karena tidak menghadapi ekspansi volume yang sama dengan sulfur. “Ketika belerang mengembang,” kata Wiesner, “Anda memiliki sedikit polimer yang terkoyak dan kemudian tidak terhubung kembali ketika menyusut lagi. Ini berarti ada bagian baterai 3-D yang tidak dapat Anda akses. “
Tim saat ini sedang mengerjakan penyempurnaan desain.
