หลายแบตเตอรี่ปัจจุบันใช้โครงสร้างอิเล็กโทรดหยินและหยางเดียวกันกับการแยกตัวนำที่ไม่ใช่ตัวนำระหว่างนั้นอย่างไรก็ตามขณะนี้วิศวกรของ Cornell ได้พัฒนาโครงสร้างใหม่ที่ผิดปกติเนื่องจากใช้งานแบบพัน ๆ โครงสร้างเกลียวและมีลักษณะของการชาร์จแบบทันทีเทคโนโลยีใหม่นี้ยึดตามชุดของรูปทรงพรุนที่ซับซ้อน - ไทรอยด์ - ก่อนหน้านี้มักใช้เพื่อสร้าง 'วัสดุมหัศจรรย์สองมิติ' graphene .
การสร้างภาพแบตเตอรี่แบบเกลียวที่พัฒนาขึ้นโดย Cornell University
นอกจากนี้แบตเตอรี่ใหม่ยังใช้ฟิล์มคาร์บอนชนิดบางพิเศษ (แม้ว่าจะไม่สามารถเทียบเคียงได้กับ graphene) โดยอาศัยกระบวนการผลิตด้วยตัวเองซึ่งเรียกว่า 'blockco-polymer'
ส่วนหางเสือที่ใช้คาร์บอนนี้ประกอบไปด้วยขั้วบวกของแบตเตอรี่ซึ่งมีหลายพันรูแต่ละกว้าง 40 นาโนเมตร
รูเหล่านี้ถูกเคลือบด้วยชั้นแยกประมาณ 10 นาโนเมตรหนาตามด้วยการเพิ่มของแคโทดกำมะถันสุดท้ายส่วนสุดท้ายของโมฆะได้เต็มไปด้วยพอลิเมอร์เป็นตัวนำที่เรียกว่า PEDOT
รูพรุนแต่ละตัวสามารถจัดเก็บและถ่ายเทพลังงานซึ่งคล้ายคลึงกับจุลินทรีย์อย่างไรก็ตามโดยการแยกย้ายกันไปบนผิวหน้าขนาดใหญ่ของเกลียวความหนาแน่นของพลังงานของสถาปัตยกรรมใหม่นั้นใหญ่กว่าการออกแบบแบตเตอรี่แบบเดิม
ตามที่นักวิจัยกล่าวในทางปฏิบัตินั่นหมายความว่าแบตเตอรี่สามารถชาร์จได้ภายในไม่กี่วินาทีหรือเร็วกว่านักวิจัยนำ Ulrich Wiesner กล่าวว่า "
โครงสร้างสามมิตินี้โดยทั่วไปจะช่วยลดปริมาณการสูญเสียในอุปกรณ์ทั้งหมด
สิ่งสำคัญคือพื้นที่ของการเจาะร่วมกันจะลดลงไปที่ระดับนาโนเพื่อให้เราสามารถชี้แจงเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้
กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อเทียบกับโครงสร้างแบตเตอรี่แบบเดิมคุณสามารถรับพลังงานได้ในเวลาอันสั้น
อย่างไรก็ตามการออกแบบใหม่นี้ไม่ใช่ข้อบกพร่องเมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จและปล่อยออกมากำมะถันจะขยายตัวและชิ้นส่วน PEDOT ไม่ได้เมื่อเวลาผ่านไปหลังค่อยๆสึกขึ้น Wiesner กล่าวว่า:
เมื่อกำมะถันขยายตัวโพลิเมอร์ขนาดเล็กเหล่านี้จะฉีกขาดเป็นชิ้น ๆ เมื่อหดตัวอีกครั้งจะไม่สามารถต่อใหม่ได้ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ส่วน 3D ไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป
