Планарные электроды делают батареи гибкими и прозрачными

В недавнем номере Nano Letters ученые из Физической школы при Пекинском университете (Китай), опубликовали статью о новой технологии гибких и полупрозрачных электрохимических устройств. Главной «изюминкой» изобретения, обеспечивающей батареям эти экзотические свойства, является двумерная структура, состоящая из чередующихся, подобно зубьям расчески, электродов.

Это решение способно выдерживать множество циклов деформирования (сгибания-разгибания), батарею можно в буквальном смысле наматывать на карандаш без заметного ущерба для ее работоспособности. Такая структура не требует вставок, которые в обычных батареях необходимы для предотвращения короткого замыкания между параллельными слоями электродов.

Характерные размеры электродной «расчески» не превышают 100 мкм, что находится на пределе разрешения невооруженного глаза и обеспечивает конструкции частичную прозрачность. Используя технику фотолитографии, возможно получать «расческу» с шириной зубцов 40-60 мкм, что еще более улучшает ее проходимость для света.

В отличие от альтернативных прозрачных источников питания, требующих сложных производственных технологий, разработанная в Пекинском университете методика может быть легко интегрирована в общий процесс изготовления электронных схем.

Помимо суперконденсаторов и солнечных ячеек на органических красителях новая планарная структура может быть применена для других систем, таких как кислотные батареи, солнечные элементы на квантовых точках и пр. Как указывают авторы, теоретически, она пригодна для реализации практически для любого энергоаккумулирующего электрохимического устройства, но процесс производства требует индивидуальной адаптации для каждого конкретного приложения.