پژوهشگران علم مواد روشی ساده و نوین را برای ساختن کربن آزاد و پلیمر آزاد فیلمهای سبُک-وزن برای باطریهای الکترودی یون لیتیم، ابداع کردند که کارکرد باطری را فوقالعاده بالا میبرد. با توسعهی روش الکترودهای آزاد اضافی برای بالا نگه داشتن رسانش بالا، تواناییهای جدیدی برای کاهش وزن و حجم باطریها فراهم آوردهاند، که دستگاهی برای مطالعهی فیزیک الکترودهای نانوذرات تولید خلق میکند.
نانوذرات به طور گستردهای به عنوان کاتُدهای و آنُدهای فعال در باطریهای یون لیتیم در تمام ابزارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار میگیرند. برای استفاده از نانوذرات کلوئیدی (تصویر بالا)، ضروری است که آنها را با رسانای کربنی که موجب افزایش رسانش و بافتهای پلیمری میشود، ترکیب کنیم. این فرایند اضافه کردن وزن اضافی به باطری را میطلبد، و مدل ساهتن برای یونهای لیتیمی و الکترونها، دشوار است. رابینسون و گروهش در دانشگاه کُرنل ایلات متحده، این روش را پیاده سازی کردند و متوجه شدند جریان قویتری تولید میشود.
این پژوهش اولین بار با نانو-فیلم باطری اکسید کُبالت بدون بافتها و کربن سیاه آزموده شد، که بعد از ۵۰ چرخه همچنان توان تولید جریان را داشت.
Don-Hyung Ha, Mohammad A. Islam, Richard D. Robinson.Binder-Free and Carbon-Free Nanoparticle Batteries: A Method for Nanoparticle Electrodes without Polymeric Binders or Carbon Black. Nano Letters, 2012; 12 (10): 5122 DOI: 10.1021/nl3019559