Цивилизация
Ученые смогли создать мощные высоковольтные батареи малого размера. Об этом сообщает пресс-служба Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне.
Создание устройств питания для миниатюрных роботов представляет собой проблему: батарею нельзя произвольно увеличивать или уменьшать. Требуется полная переработка конструкции и, возможно, использование других материалов.
Пол Браун и его коллеги создали герметичные, прочные, компактные литиевые батареи с исключительно низкой массовой долей корпуса. Кроме того, они отличаются высокими рабочими напряжениями, высокой плотностью мощности и энергии. «Проблема в том, что по мере того, как батареи становятся меньше, доля корпуса преобладает в объеме и массе батареи, а площадь электрода становится меньше. Это приводит к резкому снижению энергии и мощности батареи», — поясняет инженер.
Исследователи разработали корпус нового типа, в котором токосъемники с положительным и отрицательным контактами были частью самого корпуса, а не как отдельным компонентом. Благодаря этому доля корпуса в массе составляет 10%. Кроме того, они вертикально уложили электродные ячейки последовательно (таким образом, напряжение каждой ячейки увеличивается), что позволило получить высокое рабочее напряжение батареи — 9 вольт.
Прибор также использует очень плотные электроды. Обычные электроды почти на 40% по объему заняты полимерами и углеродными добавками, не активными материалами. Группа Брауна вырастила электроды методом прямого электроосаждения, избавив их от полимерных и углеродных добавок. Благодаря этому удельная мощность и запас энергии батареи существенно выше, чем у имеющихся на рынке аналогов.
В первую очередь, подобные источники тока нужны для миниатюрных роботов, которые бы могли проползать через мельчайшие щели в поисках людей под завалами или для инспекции построек и оборудования.