وقد اعتمد العديد من البطاريات الحالية، الين واليانغ مماثل هيكل القطب المزدوج، وسط باستخدام العزلة غير موصل. ولكن الآن، المهندسين جامعة كورنيل قد وضعت الهيكل الجديد الرائع، واستخدامه لتتشابك بنية لولبية، ولها خصائص الشحن لحظية من هذه التكنولوجيا الجديدة استنادا إلى مجموعة من شكل يسهل اختراقها معقدة - وقفت لولبية 24 (Gyroid) - قبل هذا، وغالبا ما تستخدم لتصنيع "الأعجوبة المواد الأبعاد" الجرافين .
تصوير دوّار للبطارية طورته جامعة كورنيل
بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم البطاريات الجديدة أغشية كربون رفيعة جدًا (على الرغم من أنها غير قابلة للمقارنة مع الجرافين) ، وذلك بالاعتماد على عملية التجميع الذاتي المعروفة باسم "البوليكو - بوليمر".
وتشكل هذه الحلقات 24 اللولبية القائمة على الكربون أنود البطارية ، التي تحتوي على آلاف الثقوب ، كل منها بعرض 40 نانومتر.
كانت هذه المسامات مغطاة بطبقة فصل بسمك 10 نانومتر تقريباً ، تليها إضافة كاثود الكبريت ، وأخيرا ، تم ملء جزء نهائي من الفراغ ببولمر موصل يسمى PEDOT.
يمكن لكل مسام تخزين ونقل الطاقة التي تشبه إلى حد كبير الميكروبيتار ، ولكن بتفريقها على مساحة السطح الضخمة من اللولب ، تكون كثافة الطاقة للهندسة المعمارية الجديدة أكبر بكثير من التصميم التقليدي للبطارية.
وفقا للباحثين ، وهذا يعني أنه يمكن شحن البطارية في ثوان أو أسرع! قال الباحث الرئيسي أولريتش فيزنر:
هذا الهيكل ثلاثي الأبعاد يزيل أساسًا كل فقدان الحجم في الجهاز.
ما هو أكثر أهمية هو أن مجالات الاختراق المتبادل يتم تقليلها إلى المقياس النانوي ، لذلك يمكننا زيادة كثافة الطاقة بشكل كبير.
بعبارة أخرى ، مقارنة بالهيكل التقليدي للبطارية ، يمكنك الحصول على الطاقة في وقت أقصر.
ومع ذلك ، فإن التصميم الجديد لا يخلو من عيوبه ، فعندما يتم شحن البطارية وتفريغها ، فإن الكبريت سوف ينتفخ ، ولن ينفجر جزء PEDOT ، وبمرور الوقت ، ستخرج الأخيرة تدريجياً.
عندما يتوسع الكبريت ، سوف تتحول هذه البوليمرات الصغيرة إلى أجزاء ، وعندما تنكمش مرة أخرى ، لا يمكن إعادة توصيلها ، وهذا يعني أنه لم يعد من الممكن استخدام جزء من البطارية ثلاثية الأبعاد.
