Большинство аккумуляторов на рынке представляют собой круглые или прямоугольные структуры. Производителям электронных устройств приходится подстраиваться под эти ограничения. Из-за этой особенности инженеры вынуждены отказываться от экспериментов с формой, особенно при создании миниатюрных носимых устройств.

Решение проблемы нашла группа ученых из Гарвардского университета (США) и Корейского института передовых технологий KAIST (Южная Корея). С помощью 3D-принтера исследователи получили экспериментальные цинк-ионные аккумуляторы трех форм: в виде латинских букв H и U, а также в форме кольца.

Как поясняет BusinessKorea, вместо литий-ионных батарей исследователи использовали цинк-ионные аналоги.

Ключевое различие — электролит. В состав Li-Ion батарей входят легковоспламеняемые органические растворители. Zn-Ion снабжен электролитом на водной основе. Батареи такого типа не только меньше подвержены возгоранию, но также просты в производстве, так как весь процесс проходит при комнатной температуре. 

Именно эта особенность позволила ученым напечатать аккумуляторы произвольной формы. Результаты исследования они представили в журнале ACS Nano.

«С напечатанными на 3D-принтере батареями можно создавать персональные носимые устройства, микророботов и медицинские импланты», — отметила автор исследования, профессор Дженнифер Льюис.

Конкуренцию литий-ионным аккумулятором в будущем составят воздушно-цинковые. Первой вывести технологию на рынок планирует стартап NantEnergy. По оценкам компании, производство воздушно-цинковых батарей в пересчете на кВт*ч не должно превысить $100, что сопоставимо с самыми дешевыми литий-ионными аккумуляторами на рынке, которых пока единицы.

Еще одна альтернатива Li-Ion накопителям — проточные батареи, которые скоро подешевеют вдвое. По крайней мере, добиться такого результата обещает канадская компания CellCube Energy Storage.