Apa itu baterai nanowire?

Baterai nanowire adalah bentuk baterai penyimpanan kimia berdasarkan model baterai lithium-ion, pertama kali dikembangkan pada 2007 di Stanford University di AS.Masih sedang mengalami penyempurnaan pada 2011, dengan penjualan kepada publik yang dijadwalkan untuk tahun 2012. Teknologi ini menggunakan serangkaian banyak kawat nano silikon yang terhubung pada skala miliar meter, yang terletak di ujung tegangan negatif baterai.Kemajuan dalam ilmu material ini telah meningkatkan kepadatan penyimpanan dari 8 menjadi 10 kali dibandingkan dengan baterai lithium-ion konvensional, yang akan membuat sesuatu seperti kamera yang dapat diisi ulang, ponsel, atau baterai laptop bertahan 8 hingga 10 kali lebih lama sebelum habis dan sudah habisuntuk dicolokkan. Baterai kawat nano juga dipandang sebagai pengembangan utama untuk mobil listrik, karena memiliki tingkat muatan yang jauh lebih cepat baik karena peningkatan luas permukaan kawat nano itu sendiri dan karena penggunaan silikon dalam struktur kimianya.

Prinsip -prinsip di balik baterai kawat nano telah memfasilitasi penelitian serupa di Sandia National Laboratories di AS pada 2010, di mana anoda nanowire silikon yang dibentuk oleh hanya satu kawat nano yang digunakan.Nanowire ini memiliki lebar 100 nanometer, atau sekitar lebar sel darah merah manusia rata -rata, dan sekitar 10.000 nanometer panjang, atau 0,01 milimeter.Tujuan dari baterai ini, yang dibuat dengan mikroskop elektron transmisi (TEM), adalah untuk meneliti lebih lanjut kemampuan teknologi.Ada juga rencana untuk berfungsi sebagai sumber daya yang sangat kecil untuk implan medis serta daya perangkat mikroelektronika lainnya.

Pengembangan baterai nanowire dipandang sebagai revolusioner, meskipun memiliki beberapa kelemahan terbatas.Karena luas permukaan kelahiran kombinasi jauh lebih besar dari area yang dimiliki oleh anoda grafit dalam baterai yang khas, setelah periode beberapa fase pengisian ulang, kawat nano mulai memperoleh interfase elektrolit padat (SEI).Ini adalah jenis lapisan kimia yang membatasi daya dukung saat ini dari anoda nanowire silikon.Keterbatasan seperti itu dapat mengakibatkan penurunan daya yang cepat untuk baterai nanowire seiring bertambahnya usia, meskipun penelitian telah menunjukkan bahwa mereka dapat diisi ulang secara praktis hingga 80% dari level penuh setidaknya 250 kali, dan tujuannya adalah untuk mencapai tingkat pengisian ulang3.000 kali dalam produk sektor komersial.

Penelitian baterai penyimpanan berbasis silikon telah berlangsung selama lebih dari tiga puluh tahun.Masalah praktis dengan pembengkakan silikon telah membatasi kegunaan ide sampai kawat nano ditemukan.Peneliti utama pada proyek di Universitas Stanford, Dr. Yi Cui, telah memperbaiki baterai nanowire sejak setidaknya 2007. Sekarang dipandang mampu meningkatkan tingkat produksi massal praktis dengan menggunakan kawat nano karbon-silikon,yang tidak membutuhkan suhu tinggi untuk tumbuh seperti silikon murni.