Samoładujące się piezoelektryczne akumulatorki

Naukowcy z Instytutu Technologii z Georgii opracowali nowe samoładujące się komórki piezoelektryczne. Zdolne są one do przekształcania energii mechanicznej na chemiczną (w tej postaci jest gromadzona) w pojedynczym elemencie. Może ona następnie zostać wyprowadzona z ogniwa w postaci energii elektrycznej. Jest to więc swego rodzaju konwerter i akumulatorek w jednym. Jednakże naukowcy zapewniają, że przedstawiona piezoelektryczna komórka jest bardziej wydajna, niż klasyczne systemy generatorów i baterii. Całość składa się z trzech warstw. Katodę stanowi tlenek litowo-kobaltowy (LiCoO2). Anodą jest warstwa nanorurek z dwutlenku tytanu (TiO2), na podstawie tytanowej. Obie elektrody dzieli cienka warstwa PVDF. PVDF pod wpływem naprężenia zaczyna generować potencjał piezoelektryczny, który stanowi pompę ładunków dla jonów litowych, które z katody są transportowane do anody. Energia ta jest zgromadzona w postaci tlenku litowo-tytanowego (LixTiO2). Wstępne badania donoszą, że taka niewielka komórka wielkości monety, jest w stanie zasilić niewielki kalkulator (przy umieszczeniu jej na obcasie i testowaniu przy chodzeniu). Zastosowań może być wiele, szczególnie gdy kilka takich ogniw połączymy ze sobą. Przykładem może być chociażby sprzęt wojskowy, który ładować się będzie podczas przemarszu. Inne testy pokazują, że przy wzbudzaniu komórki z częstotliwością 2,3 Hz udało się otrzymać niecałe 400 mV przez 4 minuty. Pojemność tego niewielkiego akumulatorka to jednak jak na razie tylko około 36 uAh. Połączenie kilku(-nastu, -dziesięciu, a nawet -set) takich ogniw wydaje się być więc konieczne. To jednak tylko wstępna wersja, która będzie dalej rozwijana. Projektem zainteresowały się już inne znane instytucje (nie tylko) naukowe, głównie z USA (np. DARPA, czy też lotnictwo), ale też np. z Chin (Innowacyjny Program Akademii Chińskich).