Gelebelagda nanotrådar kan ge batterier som håller i 400 år

När doktoranden Mya Le Thai arbetade i laboratoriet vid University of California Irvine, gjorde hon en upptäckt som kan förändra hur vi ser på batteritid. Genom att kombinera kända material på ett helt nytt sätt skapade hon en batterikonstruktion som i tester visade sig kunna laddas hundratusentals gånger utan att förlora sin kapacitet. För en genomsnittlig bärbar dator skulle det innebära en livslängd på närmare 400 år.

Studien tog dock en oväntad vändning när Mya Le Thai på ett infall valde att belägga ett antal nanotrådar av guld med mangandioxid och därefter omsluta dem med en gel av elektrolyt, som påminner om plexiglas. När forskarna sedan började testa konstruktionen visade det sig dat att den nya beläggningen skyddade trådarna på ett helt nytt sätt.

Under en intensiv testperiod som sträckte sig över tre månader laddades och urladdades den gelbelagda komponenten hela 200 000 gånger. Trots den extrema belastningen behöll batteriet sin fulla kapacitet utan att trådarna tog skada. Detta kan jämföras med ett vanligt laptopbatteri, som vanligtvis bara klarar mellan 300 och 500 laddningscykler innan det börjar försämras avsevärt.

Metoden att stabilisera nanotrådar med en enkel gelbeläggning kan också bli ett viktigt genombrott för hela forskarvärlden, då det visar att det finns enkla vägar att skydda känsliga nanomaterial. Mya Le Thai, som efter upptäckten har tagit sin doktorsexamen, arbetar i dag vidare med att utveckla ny batteriteknik inom industrin och har patenterat flera av sina innovationer för att förbättra batterisäkerhet och prestanda.

Att tillverka batterier med guld i stor skala är alldeles för kostsamt för att vara kommersiellt gångbart. Forskare har föreslagit jag att man skulle kunna ersätta guldet med billigare metaller, som till exempel nickel, men det är ett tekniskt hinder som måste utredas och testas noggrant innan tekniken kan byggas in i mobiltelefoner eller datorer.