(Phys.org)—Een nieuw nanomateriaal, die zijn inspiratie vindt in de natuur, zal het potentieel bieden voor efficiëntere en groenere voertuigen, oplaadbare batterijen en zonnecellen.

Onderzoekers van de Universiteit van Reading hebben een nieuwe methode gepatenteerd om elektrodecoatings te maken met een duizendvoudige toename van het oppervlak in vergelijking met een platte elektrode. Door dit grotere oppervlak kan de omzetting van brandstof of zonlicht in elektriciteit in een kleinere, compactere cel, waardoor de cellen goedkoper te produceren zijn. De chemische reactie om de energie te creëren vindt ook plaats bij kamertemperatuur, waardoor de cellen voor het eerst op goedkope materialen zoals plastic kunnen worden gemonteerd.

Gebaseerd op structuren in de natuurlijke wereld die voorkomen in mitochondriën en chloroplasten, de eigen "brandstofcellen" en "zonnecellen" van de natuur, de nieuwe nanostructuur wordt gevormd door een netwerk van kleine draadjes, miljoenste van een millimeter groot, en wordt gemaakt door het metaal te laten groeien in een sjabloon gemaakt van een plantenmolecuul. Hierdoor ontstaat een structuur die bekend staat als een "bicontinue kubische fase".

Dr Adam Squires, van de afdeling Scheikunde aan de Universiteit van Reading, zei:"Het efficiënter maken van elektroden vormt de kern van het verduurzamen van onze energieproductie. Deze nieuwe elektrodecoatingtechniek heeft toepassingen voor brandstofcellen¹ in de nieuwste generatie hybride auto's, fotovoltaïsche cellen, oplaadbare batterijen of batterijproductie voor een breed scala aan groene technologieën."

Het proces werkt in water met behulp van een techniek die bekend staat als elektrochemische depositie, vergelijkbaar met het verzilveren van een munt, en kan worden toegepast op elke geleidende elektrode, het creëren van lage kosten, massafabricage component. De unieke 3D-nanostructuur zorgt voor een veel betere geleidbaarheid en is de ideale vorm voor een elektrode met een groot oppervlak om een ​​effectievere energievoorziening te creëren. Mogelijk, de techniek zou kunnen leiden tot energieopslagapparaten met een veel grotere capaciteit dan traditionele cellen.

Dr. Squires vervolgde:"De productiemethode is chemisch mild, milieuvriendelijk en vindt vooral plaats bij kamertemperatuur, wat betekent dat elektroden op een reeks andere materialen kunnen worden aangebracht. Het zal toestaan, bijvoorbeeld, fotovoltaïsche cellen moeten op een plastic basis worden geplaatst in plaats van het momenteel gebruikte metaal of glas, die technologieën voor hernieuwbare energie flexibeler zullen maken, lichtgewicht en kostenbesparend."

De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen deze week.