
Группа
специалистов из Мэрилендского университета в Колледж-Парке создала массив из
нанопор, каждая из которых представляет собой полноценную отдельную
нанобатарейку. Работа опубликована в Nature
Nanotechnology.
Хорошо
сконструированные нанобатареи потенциально способны полностью использовать теоретическую
электроемкость разнообразных материалов, демонстрировать высокую энергетическую
плотность и гораздо более длительную продолжительность работы, чем у всех ныне
существующих технологий химических источников тока. Чтобы достичь таких
показателей, ученые организуют наноструктуры (например, нанотрубки) в
гигантские (по наномеркам) трехмерные массивы – «нанотрубковые леса». В
представленной работе исследователи скомпоновали в единый массив несколько
миллиардов нанопор, каждая из которых, по сути, была отдельной нанобатарейкой,
соединенной параллельно с остальными. 
Массив
нанопор был создан посредством метода атомно-слоевого осаждения. С его помощью производятся
тончайшие пленки из оксидов, нитридов и сульфидов различных металлов. Каждая
нанопора формировалась из анодированного оксида алюминия. Внутри нее находились
анод, катод и жидкий электролит. Снаружи наноэлектрод покрывала внешняя
нанотрубка из рутения, выполняющая функции токоприемника. Внутри нее находилась
вторая нанотрубка из пентоксида ванадия (V2O5), наполненная электролитом. Ее
нижняя часть служила анодом, а верхняя катодом. Вместе они создавали
асимметрично функционирующую батарею с разностью потенциалов на концах
проводника в 0.2 В и 1.8 В. 
