VIDEO: Baterija u spreju

Najnoviji izum znanstvenika Sveučilišta Rice omogućuje da svaku površinu pretvorite u litij-ionsku bateriju.

Njihova punjiva baterija dolazi u formi boje koja se doslovce može prskati iz limenki poput autolakova ili nanositi soboslikarskim zračnim kistovima.

Boja se sastoji od 5 slojeva koji predstavljaju sve komponente standardnih litij-ionskih baterija, a svaki se treba nanositi zasebno na površinu koju želite pretvoriti u bateriju. Drugim riječima, kako biste omogućili da vaš zid postane baterija, morali biste ga prebojati s 5 boja.

"Ovo nam omogućuje izradu baterija na potpuno nov način koji predstavlja fleksibilan pristup u dizajnu i integraciji uređaja za pohranu energije", kaže Ajayan, profesor mehaničkog inženjerstva i materijalnih znanosti kemije na Sveučilištu Rice, dodavši kako se u posljednje vrijeme iskazuje veliki interes za kreiranje energije u novim formama, a ovaj izum je po njemu "veliki iskorak u tom smjeru".

Voditeljica istraživanja Neelam Singh i njezin tim su provodili brojne sate u kreiranju formula, miješanju sastojaka i testiranju boja za svaki od 5 slojeva, koji predstavljaju komponente koje se sastoje od 2 kolektora struje, jedne katode, anode i polimerskog separatora u sredini.

Materijali su potom zračnim kistom nanošeni na keramičke pločice, fleksibilne polimere, staklo, nehrđajući čelik, pa čak i na vrčeve za pivo, te su se pokazali uspješni u stvaranju baterija na svim površinama.

Jedan od prvih eksperimenata je koristio 9 keramičkih pločica koje su bile paralelno spojene, a jedna je bila opremljena solarnom ćelijom koja je konvertirala energiju iz bijelog laboratorijskog svjetla. Kada je baterija bila napunjena solarnom energijom i energijom iz kućne mreže, napajala je LED diode koje su formirale riječ Rice (pogledati video dolje). Baterija je na taj način omogućila stabilni napon od 2,4 V, a LEd-ice su svijetlile punih 6 sati.

Znanstvenici su otkrili kako su te baterije fantastično konzistentne u svojim kapacitetima, s odstupanjem od maksimalnih plus ili minus 10 posto, a nakon 60 uzastopnih punjenja je dolazilo do zanemarivog pada kapaciteta.

Svaki sloj "boje" je po riječima znanstvenika, zasebna kemija. Prvi je mješavina ugljičnih nanocijevi s crnim ugljikom i N-metilpirolidonom. Drugi je katoda koja sadrži litijski kobaltni oksid, ugljik i ultrafini grafit (UHG) u prahu, treći se sastoji od Kynar Flex smole, PMMA i silicijskog dioksida, četvrti je mješavina litijskog titanijskog oksida i UFG-a, a peti se sastoji od komercijalno dostupne provodne bakrene boje razrijeđene etanolom.

Singh kaže kako se baterije vrlo lako pune malim solarnim ćelijama, a mogućnost kombinacije prikupljanja energije iz više izvora istovremeno, daje im odličnu kombinaciju koju je teško nadmašiti, te dodaje kako su oni izvrsne rezultate postigli ručnim bojanjem, no industrijski automatizirani proces bi ovu tehnologiju mogao još više olakšati, ubrzati i unaprijediti.

Znanstvenici su za ovu tehnologiju predali zahtjev za patentiranje, a sada istraživanja usmjeruju ka pronalasku elektrolita koji bi olakšali bojanje na otvorenim prostorima, te isprobavaju mogućnosti uparivanja više slojeva boje na razne načine.

VIDEO: Baterija u formi boje