Amerikanische Wissenschaftler der Universität von Illinois haben die kleinste Batterie entwickelt. Es handelt sich um eine rechteckige Platte mit einer Kantenlänge von jeweils 2 mm. Ihre Energiekapazität reicht aus, um einen Miniatur-Mikrochip mit Strom zu versorgen.
Es war möglich, mit Technologien wie den folgenden eine kleine Batterie herzustellen:
- 2D-Photolithographie.
- 3D-holographische Lithographie.
Mithilfe dieser beiden Technologien konnten die Forscher die Oberfläche der Elektroden vergrößern und deren Platzierung optimieren.
Um die kleinste Batterie zu testen, wurde ein einfacher Stromkreis aufgebaut. Er bestand aus einer roten LED und einer Batterie. Die LED leuchtete nach 200 Ladezyklen noch 10 Sekunden lang. KapazitätDer Wert hatte sich um 88 % vom Ausgangswert erholt. Das ist ein sehr gutes Ergebnis.
Wo kann eine solche Batterie eingesetzt werden?
Eine ähnliche Erfindung lässt sich auch in Funkgeräten anwenden. Zum Beispiel:
- Implantate.
- Antriebsmechanismen.
- Drahtlose Sensoren.
Andere Wissenschaftler aus den Vereinigten Staaten Wir haben intensiv an der Entwicklung einer noch kleineren Miniatur-Energiezelle gearbeitet. Die Zinnoxid-Anode ist 100 Nanometer lang und 10 Nanometer breit. Die Lithium-Kathode ist knapp 3 mm lang und befindet sich in einem ionisierten Flüssigelektrolyten.
Die wichtigsten Vorteile dieser Batterie:
- Kompaktheit.
- Leichtigkeit.
- Gute Effizienz mit Verbesserungspotenzial.
Zukünftig planen Wissenschaftler, eine Batterie in der Größe eines Nanopartikels herzustellen.
Neben diesen beiden kleinen Batterien gibt es noch eine weitere Entwicklung eines amerikanischen außerordentlichen Professors namens Jae Kwon. KernkraftelementSie basiert auf dem Zerfall eines radioaktiven Isotops. Diese Energiequelle ist etwa so groß wie eine kleine Münze. Ihre Nutzung ist völlig sicher.
Der Leiter in dieser Entwicklung befindet sich im flüssigen Zustand. Dadurch wird das innere Gitter durch Strahlung nicht beschädigt.
In naher Zukunft werden die Forscher diese Energiequelle weiterentwickeln, ihre Leistung erhöhen und ihre Größe verringern. Sie planen außerdem, sie mit anderen Materialien zu testen.
Schon bald können solche Batterien in Handys, Laptops, MP3-Playern und anderen tragbaren Geräten eingesetzt werden.
Selbst die kleinste Batterie kann mehrere hundert Jahre halten!
Funktionsprinzip
Es ist ähnlich wie ein Solarpanel. Radioaktives Gas oder Tritium emittiert einen Elektronenstrom, der auf einem Siliziumwafer aufgefangen und dann zu Elektroden geleitet wird.
Die Zerfallszeit einer radioaktiven Substanz beträgt 12,5 Jahre. Das bedeutet, wir könnten die gesamte Zeit ohne Batterien auskommen!
Die Wissenschaftler mussten zahlreiche Rückschläge verkraften, bevor sie Erfolg hatten. Das Einfangen des Elektronenstrahls erwies sich als äußerst schwierig. Um dies zu erreichen, mussten sie eine Siliziumfalle in Form einer nicht flachen, dreidimensionalen Spiralklammer herstellen. Dadurch konnten die Elektronen in Vertiefungen oder spezielle Rillen fliegen. Diese Rillen sind 40 Mikrometer tief und bis zu 1 Mikrometer breit. Dies ermöglicht das Auffangen von sich ausbreitenden Elektronenstrahlen mit einer großen Anzahl von Rillen.
So wurde von verschiedenen Forschern die kleinste Batterie entwickelt! Und in naher Zukunft wird sie für den Durchschnittsverbraucher erhältlich sein!
