Про це повідомляє видання Interesting Engineering.
Новинка поєднує два підходи до зберігання енергії. Один контакт працює як накопичувальна частина традиційного літій-іонного акумулятора, а другий використовує вуглецевий електрод, подібний до тих, що застосовують у суперконденсаторах.
Читайте также: Ядерні випробування майбутнього. У США створили тестовий апарат за допомогою ШІ та 3D-принтера
«Майбутнє накопичення енергії не визначатиметься якоюсь однією технологією», — зауважив співавтор дослідження Махер Ель-Каді, асистент-дослідник кафедри хімії та біохімії коледжу UCLA.
Суперконденсатори швидко заряджаються й розряджаються та довго служать, але зберігають менше енергії, бо заряд утримується лише на поверхні електродів. Щоб обійти це обмеження, винахідники збільшили площу поверхні вуглецевого електрода й наповнили його оксидом ванадію — матеріалом, здатним зберігати багато енергії. Електрод створили у вигляді стільникової чи губчастої структури з безліччю крихітних порожнин методом 3D-друку, за якого рідка смола миттєво твердне під ультрафіолетовим лазером.
Готовий електрод мав дуже велику внутрішню площу поверхні. За даними дослідження, один грам матеріалу, якби його розгорнути як аркуш паперу, вкрив би близько 10 тенісних кортів.
Читайте также: Не звичайний холод, а квантовий. NASA охолодило атоми на МКС майже до абсолютного нуля
Під час випробувань акумулятор зберіг 82% ємності після 1500 циклів розрядки й зарядки.
Окремо команда представила 3D-друкований випробувальний осередок — він має покращити вимірювання експериментальних накопичувачів у лабораторіях. Зараз багато лабораторій використовують просту схему з розчином електроліту й двома електродами у відкритій склянці, тоді як готові скляні осередки коштують від 1000 доларів і більше.
«Сподіваємося, що ця концепція буде корисною іншим дослідникам у галузі, допомагаючи їм отримувати стабільніші вимірювання та надійніші дані для своїх пристроїв», — зазначила перша авторка Софія Уемура, яка нещодавно здобула ступінь доктора філософії в UCLA.
Читайте также: Поза межами відомих законів. Фізики створили екзотичний стан матерії — дробове море Фермі
Результати експерименту опублікували в журналі Small.
