De nya mikrobatterier som utvecklats vid University of Illinois i USA är bara några millimeter stora. Trots sin ringa storlek är de emellertid bland de mest kraftfulla batterierna i världen och de slår till och med de bästa superkondensdatorerna på fingrarna.
Med den teknik som finns tillgänglig idag är man mer eller mindre tvungen att välja mellan effekt och energi. För tillämpningar som kräver mycket energi, som att spela musik under en längre tid, finns det batterier som kan lagra stora mängder energi, men de tar lång tid att ladda och de kan inte leverera en speciellt hög effekt. För tillämpningar som kräver hög effekt, som att sända en radiosignal en längre sträcka, använder man därför kondensatorer som kan ge ifrån sig energi snabbt, men som inte kan lagra särskilt mycket energi. I många moderna apparater skulle man behöva både effekt och energi, vilket är vad de nya mikrobatterierna erbjuder i en kompakt förpackning.
- Det här är ett helt nytt sätt att se på batterier. Ett batteri kan leverera betydligt högre effekt än vad någon någonsin trott. Under de senaste årtiondena har elektroniken blivit liten. De tänkande delarna i datorer har blivit små. Men batteriet har halkat efter. Det här är en mikroteknik som kan förändra detta. Nu är kraftkällan lika högeffektiv som resten, säger William P. King, som lett utvecklingen av den nya batteritekniken vid University of Illinois.
Det som gör de nya batterierna så kraftfulla är deras tredimensionella mikrostruktur. King och hans kollegor har genom att bygga vidare på en snabbladdande katod framtagen av Paul Braun designat en motsvarande anod och sedan integrerat de två komponenterna på ett nytt sätt för att skapa ett komplett batteri i mikroskala.
Resultatet är ett batteri som antingen kan göra apparater 30 gånger mindre eller användas för att sända en radiosignal 30 gånger längre. Batterierna laddas dessutom 1 000 gånger snabbare än befintliga batterier.
Detta möjliggör till exempel kreditkortstunna telefoner som kan laddas på mindre än en sekund, men även en lång rad annan teknisk utrustning skulle kunna ta ett stort kliv framåt med hjälp av en kraftkälla som denna.
- All elektronik begränsas av batteriets storlek, fram tills nu. Tänk dig personlig medicinsk utrustning och implantat där batteriet är en enorm tegelsten, som är ansluten till pyttesmå elektroniska komponenter och tunna sladdar. Nu är batteriet också litet, säger King.
Forskarna vid University of Illinois arbetar just nu med att kombinera sina batterier med andra elektroniska komponenter och med att göra det möjligt att tillverka mikrobatterierna till en låg kostnad.
