Известно, что древесные волокна могут удерживать большое количество воды, которая богата минеральными веществами. Как считают ученые из Мэриленда, это качество делает дерево отличным материалом для хранения электролитов в качестве активного элемента эффективного аккумулятора. В лабораториях университета были протестированы компоненты новых элементов питания, которые в тысячу раз тоньше бумажного листа. Разработчики использовали вместо лития натрий, что повысило экологичность аккумуляторных батарей.
Натрий-ионные элементы на волокнах древесины выдерживают более 400 циклов перезарядки, что говорит о долговечности нанобатарей. В ходе экспериментов было обнаружено, что после сотен циклов заряда и разряда на поверхности дерева появились складки, но само оно сохранило целостность. Компьютерное моделирование показало, что эти складки ослабляют напряжение, которое возникает в процессе эксплуатации батареи.
Ведущий автор статьи в Nanoletters, Хунли Чжу (Hongli Zhu) поясняет, что пропускание ионов натрия сквозь анод из олова часто ослабляет сцепление олова с материалов основы. Однако волокна древесины достаточно мягкие чтобы быть механическим буфером, который компенсирует изменения объема олова. Это представляет собой ключ к созданию долговечных натрий-ионных аккумуляторных батарей.